On the Survivability of Self-repairing Control System for a Hybrid Underwater Vehicle

A hybrid remotely operated underwater vehicle （HROV） capable of working to the full ocean depth has been developed. In order for the vehicle to achieve a certain survivability level, a self-repairing control system （SRCS） has been designed. It consists of two basic technologies, fault diagnosis and isolation （FDI） and reconfigurable control. For F＇DI, a model-based hierarchical fault diagnosis system is designed for the HROV. Then, control strategies which reconfigure the control system at intervals according to information from the FDI system are presented. Combining the two technologies, it can obtain the fundamental frame of SRCS for the HROV. Considering the hazardous underwater environment at the limiting depth and the hybrid operating modes, an assessment of the HROV＇ s survivability is vitally needed before it enters operational service. This paper presents a new definition of survivability for underwater vehicles and develops a simple survivability model for the SRCS. As a result of survivability assessment for the SRCS, we are able to figure out the survivability of SRCS and make further optimization about it. The methodology developed herein is also applicable to other types of underwater vehicles.     

基于神经网络与模糊算法图像边缘检测方法*

针对传统图像边缘检测方法中出现毛边、噪边、边缘定位不精确等缺点,提出一种神经网络与模糊算法相结合的检测方法。根据图像特征,将图像分为高频和低频部分分别处理,高频部分适宜用双层网络结构,可以很好地减弱噪声;对于图像低频部分,将模糊理论引入到边缘检测中,能够检测出弱边。最后对检测出的两个图像边缘进行融合,实验结果证明得出的检测效果较好,比传统边缘检测算子所获结果有很大改善。     

翼伞系统最优归航轨迹设计的敏感度分析方法

本文对三自由度翼伞系统归航轨迹优化问题进行了研究,采用控制变量参数化与时间尺度变换相结合的优化算法对翼伞系统的最优控制问题进行数值求解.该方法是基于灵敏度分析的优化算法,将控制量以及控制量转换时间转化为一系列参数优化问题同时进行求解.仿真结果表明,相对于基于两端边值优化算法而言,灵敏度分析法只需要正向积分进行求解,因而具有计算简单、耗时短等优点,其控制效果良好,距离偏差和方向偏差均满足实际需求,有效地提高了翼伞系统的着陆精度,验证了该优化算法的可行性.     

基于GPU的元胞自动机熔岩流动模拟

为解决基于元胞自动机进行熔岩流动模拟的计算效率问题,提出一种应用在元胞自动机上的GPU并行计算方法。将元胞自动机中每一个方形网格映射到GPU的一个逻辑计算单元上,通过并行计算,提高模拟的效率,解决传统串行计算方法的不足,使模拟达到实时性。模拟结果表明,在元胞自动机的物理模型理论基础上,用GPU并行计算进行加速,在模拟效果和时间效率上均取得了良好的效果。     

数据库系统应用分片中间件

随着国家电网信息化系统一级部署的陆续实施, 业务数据库的表越来越多, 表中的数据量越来越大. 海量数据的存储与访问对数据库造成了相当大的负载, 数据处理能力和访问能力均遭遇瓶颈. 本文针对国家电网一级部署数据量快速增长的特点, 提出了数据分片中间件UAPDS(UAP DB Sharding). UAPDS以集群、分区、分片三层拆分模式, 通过读写分离、单库分表、多库分表等多种解决方案将数据按照一定的规则切分到不同的库或表中, 有效的缓解了对数据库的压力, 提高了数据访问效率, 在实际应用中取得了较好的效果.     

基于Web信息使用改进的无监督关系抽取方法构建交通本体

领域本体是对领域概念及其关系的一种高效合理的展现形式.在构建领域本体过程中,常常遇到的问题就是尽管本体概念完备但概念间关系复杂多样导致人工标记关系代价过高.使用无监督学习的关系抽取算法对包含丰富的领域概念的web信息进行抽取解决了这一问题.然而,传统的无监督学习的算法没有考虑到"单样例多概念对"的问题,导致最终抽取的概念关系不完整.本文利用交通领域的Web信息构建本体,将样例概念关系对权重引入传统的无监督学习方法Kmeans中,解决了此项问题并通过实验证明该算法取得了良好的效果.     

交会对接仿真电视图像TMO算法主观评价

通过对实时渲染仿真交会对接电视图像的主观评价,指出调和映射处理(TMO)算法的修正是提高仿真场景逼真度的方法.基于交会对接仿真电视图像TMO算法应用,分别针对S-curve算法、自适应对数算法和Reinhard算法设计了基于静态图像对比的亮度调和因子评价实验和基于动态场景对比的算法应用距离段评价实验,并对实验结果的均值、标准差以及HSD值进行了计算与分析;上述3种算法亮度调和因子分别为6.0,0.6和2.2,依次应用于远距离,中、近距离和靠拢距离时仿真电视图像有最佳评价和显示效果.实验结果表明,采用同种TMO算法处理的交会对接仿真图像动态场景真实感效果优于静态图像;在交会对接不同距离段内,仿真场景需要采用不同的TMO渲染方法.     

同振式三轴向矢量水听器设计与实现

根据实际工程需要,设计、制作同振式三轴向矢量水听器,其外形为柱体两端带半球帽的圆柱体,声压通道和矢量通道在结构上结合为一体。矢量水听器外形尺寸为Φ54×72 mm、工作频带为20 Hz~2000 Hz。在国防科技工业水声一级计量站驻波管对研制的矢量水听器进行了测试,测试结果表明：声压通道声压灵敏度级为-192.7 dB（0 dB=1 V/mPa）、具有全指向性;矢量通道声压灵敏度级为-185.3 dB（测试频率500 Hz,0 dB=1 V/mPa）、具有余弦指向性。设计、制作的矢量水听器灵敏度高、通道一致性好、使用方便,满足工程应用需求。     

倾角传感器自动校准系统的设计

为了解决倾角传感器传统手工校准方法成本高、效率低和精度低等问题,设计了一种倾角传感器自动校准系统.分别对该系统的硬件设计、软件设计以及校准算法三部分进行了阐述.硬件设计主要包括ATmega128微处理器模块设计、CH340串口转换模块设计、ADM3251 RS-232收发器模块设计、有源晶振模块设计以及电源模块设计;软件部分主要是上位机的程序设计;校准算法部分介绍了最优精度算法对数据进行处理的过程.最终对单轴倾角传感器进行了校准实验,实验数据表明,自校准系统相比于传统手工校准方法精度高,校准误差缩小了近1个数量级.