多帧相参积累的检测前跟踪方法

针对现有检测前跟踪（TBD）算法在多帧间积累时都使用非相参积累,积累效率较低的问题,对相参积累的TBD方法进行了研究。该方法在多帧回波数据下通过数据拼接、回波方位选取、噪声置零及走动补偿后利用FFT实现了帧间相参积累。仿真实验表明,相对现有的TBD方法,该方法能在较少帧的回波数据下实现良好的检测性能。     

改进Mask R-CNN模型的海洋锋检测

目的 海洋锋的高效检测对海洋生态环境变化、渔业资源评估、渔情预报及台风路径预测等具有重要意义。海洋锋具有边界信息不明显且多变的弱边缘性,传统基于梯度阈值法及边缘检测的海洋锋检测方法,存在阈值选择不固定、判定指标不一致导致检测精度较低的问题。针对上述问题,基于Mask R-CNN（region convolutional neural network）提出一种改进的海洋锋自动检测方法。方法 兼顾考虑海洋锋的小数据量及弱边缘性,首先对数据扩增,并基于不同算法对海表温度（sea surface temperatures,SST）遥感影像进行增强;其次,基于迁移学习的思想采用COCO（common objects in context）数据集对网络模型进行初始化;同时,对Mask R-CNN中残差神经网络（residual neural network,ResNet）和特征金字塔模型（feature pyramid network,FPN）分别进行改进,在充分利用低层特征高分辨率和高层特征的高语义信息的基础上,对多个尺度的融合特征图分别进行目标预测,提升海洋锋的检测精度。结果 为验证本文方法的有效性,从训练数据和实验模型上分别设计多组对比实验。实验结果表明,相比常用的Mask R-CNN和YOLOv3（you only look once）神经网络,本文方法对SST梯度影像数据集上的海洋锋检测效果最好,海洋锋的定位准确率（intersection over union,IoU）及检测平均精度均值（mean average precision,mAP）达0.85以上。此外,通过对比分析实验结果发现,本文方法对强海洋锋的检测效果明显优于弱海洋锋。结论 本文根据专家经验设立合理的海洋锋检测标准,更好地考虑了海洋锋的弱边缘性。通过设计多组对比实验,验证了本文方法对海洋锋的高精度检测效果。     

应用区域间差异性和距离约束函数的图像分割

许多水平集图像分割模型需要不断重新初始化水平集函数,或需要图像的梯度信息来约束曲线进化。提出最大化区域间差异性和距离约束函数水平集图像分割模型,该模型引入距离约束函数作为内部能量保证水平集函数始终为符号距离函数（SDF）,避免了进化过程中对水平集函数的不断初始化。基于目标和背景两区域平均灰度值之差的平方构造外部能量函数（区域间差异性函数）,并使其最大化,确保零水平集曲线稳定地收敛于目标边界。实验结果表明,提出的模型不仅有效地克服了传统模型需重新初始化的缺点,并且由于外部能量函数融合了区域信息,对弱边界图像以及含噪声图像具有较好分割能力。     

一种满足弱概念的混合型Agent结构

针对缺少Agent弱概念特性间相互关系研究的问题,基于人们设计Agent系统的目的之一是把它们作为人类个体或社会行为的智能代理,文章直观讨论了弱概念特性和特性间的关系,认为满足弱概念是指具备自治性和社会性的Agent。定义了一种满足弱概念的混合型Agent（AS_ Agent）模型,论述了AS_Agent的逻辑结构和基本工作过程。文章还比较了弱概念特性和对象特性,认为满足弱概念的Agent比对象具有更好的可复用性的潜能。     

地震作用下钢框架落层倒塌效应模拟分析

为了研究地震作用下钢框架结构的落层倒塌效应,根据相关文献提供的9层钢框架模型,利用非线性显式动力有限元程序LS-DYNA分析其在地震作用下的结构响应,同时模拟相关文献中的振动台结构倒塌试验,分析结果同文献对比较为吻合,验证了模型的合理性。对该钢框架在强震作用下的倒塌效应进行仿真,分析表明强震作用下首先由于结构中部薄弱层层间位移角发展达到1/10并持续增大,发生落层倒塌,上部楼层碰撞作用于下部楼层,使下部相邻楼层柱轴力突增,加剧该层P-Δ效应,导致下层倒塌;此外第1层层间位移角亦发展达到1/10并持续增大,继而导致钢框架整体发生连续倒塌破坏。分析了落层倒塌碰撞作用下,薄弱层相邻下层柱总轴力变化规律,其动力放大系数可能大于规范取值。加强薄弱层抗侧刚度可有效防止钢框架发生倒塌破坏;合理设计的钢框架结构当薄弱层层间位移角超过规范限值但未出现持续增大现象时,不出现倒塌破坏。     

弱磁技术在非铁磁性材料检测中的应用研究

提出一种能够应用于铁磁性与非铁磁性材料缺陷检测的弱磁检测技术,并以多晶硅和7A09铝合金两种非铁磁性材料为例,阐述了该技术检测非铁磁性材料的一般过程,即测试材料磁导率、设计实验、采集信号及信号分析。多晶硅自然缺陷检测实验表明,弱磁检测技术能够检测直径为10 μm的夹杂缺陷;铝合金人工缺陷检测实验表明,对于Φ0.4 mm的孔型缺陷和深度为1~2 mm的槽型缺陷,弱磁检测技术都具有很好的检测效果;验证了这种检测方法在非铁磁性材料检测中的可行性。     

Fractional Envelope Analysis for Rolling Element Bearing Weak Fault Feature Extraction

The bearing weak fault feature extraction is crucial to mechanical fault diagnosis and machine condition monitoring. Envelope analysis based on Hilbert transform has been widely used in bearing fault feature extraction. A generalization of the Hilbert transform, the fractional Hilbert transform is defined in the frequency domain, it is based upon the modification of spatial filter with a fractional parameter, and it can be used to construct a new kind of fractional analytic signal. By performing spectrum analysis on the fractional envelope signal, the fractional envelope spectrum can be obtained. When weak faults occur in a bearing, some of the characteristic frequencies will clearly appear in the fractional envelope spectrum. These characteristic frequencies can be used for bearing weak fault feature extraction. The effectiveness of the proposed method is verified through simulation signal and experiment data.      

基于互相关和李雅普诺夫指数的微弱正弦信号混沌检测

微弱信号的幅值通常很小,且常被噪声淹没,难以检测。文中提出基于互相关和李雅普诺夫指数的微弱正弦信号混沌检测方法。该方法利用互相关方法对微弱正弦信号进行初步去噪,再利用混沌检测方法提取有效信号,以充分发挥互相关及混沌检测在噪声抑制及信号提取方面的优势;将最大李雅普诺夫指数作为判断混沌系统相变的量化依据,自动识别混沌系统的临界状态,从而准确给出用于确定微弱正弦信号幅值的策动力临界阈值。仿真实例分析表明,该方法能有效地检测出深埋于强噪声中的微弱正弦信号,且其检测精度较单独的互相关方法和混沌检测方法更优。     

水布垭枢纽地质研究与实践

水布垭水电站工程有两个第一:一个世界第一,是目前世界最高面板堆石坝(坝高233 m);一个国内第一,是国内在强岩溶化地区建设的抬高水头最高(203 m)的大坝.水布垭坝址岩层缓倾上游,建坝岩体软硬相间,分布有多层剪切带和缓倾角断层,还有煤系地层平卧于河床坝基下,这样的坝基岩体决定了不能兴建混凝土高坝.坝址区天然建筑材料丰富,当地材料坝对岩体要求较低,其中混凝土面板堆石坝不仅对岩体条件要求较低,且具有稳定性好,适应性强,建设速度快,总体安全程度较高等综合优点,作为选定坝型.勘察期间针对坝址地质条件进行了广泛的研究与论证,坝址存在3大主要地质问题:①环境地质问题,坝前库首地段分布有18个总量近1亿m3的滑坡与危岩体,坝下游泄洪雾雨区还分布有14个规模不等的滑坡、变形体和土体斜坡等,还有一个相对比高达360 m、具不利地质结构(上硬下软)的马崖高边坡;②坝址防渗问题,峡谷两岸岩溶强烈发育,勘察期和施工期实际揭示的岩溶洞穴之多就像筛子一样,清江枯水位197 m高程,大坝正常蓄水位400 m高程,坝前抬高水头203 m,解决岩溶绕坝渗漏问题是枢纽工程能否成立的关键技术问题之一;③软岩成洞问题,这里地下洞室较多、岩体条件很差,特别是在地下厂房的中下部,软岩相对集中,垂直开挖形成地下厂房,成洞问题难度很大,在工程建设中,采取了一系列有效措施,以适应这一复杂的地质条件并取得了成功.     

基于台风场景模拟的配电网架空线路薄弱环节辨识方法

为降低台风造成的配电网负荷和经济损失,需对配电网架空线路的薄弱环节进行辨识。首先,考虑台风预报信息及其不确定性,利用Batts模型刻画台风登陆后风场各点风速及其衰减过程;然后,基于电杆风荷载与抗弯强度的关系建立电杆与线路故障率模型;同时,综合考虑线路故障频率及供电负荷重要程度定义线路脆弱度指标,并采用层次分析法确定指标中各因素权重;最后,提出一种台风场景下基于蒙特卡罗法的配电网架空线路薄弱环节辨识方法。典型算例结果表明,以所提方法确定的线路薄弱环节作为加固配电网混凝土电杆、分配应急发电车的依据,可有效降低台风灾害下配电网负荷和经济损失。