哈尔滨地铁利用既有隧道扩挖区间技术

哈尔滨地铁西大桥—教化广场区间和教化广场—铁路局区间建设为利用既有人防工程进行扩挖改建,属国内首例。针对既有隧道破除的结构安全性问题,通过对其首破及破除后结构内力变化的研究,选择适宜的首破点和破除方向,采用临时竖撑预支加固、先侧墙后仰拱、径向注浆和跳槽扩挖等施工方法和措施,使既有结构内力变化在可控范围内,有效地控制了拱顶沉降、仰拱上浮和地层位移,保障了结构安全和施工安全,确保了工程的顺利进展。     

基于改进模型的气象无人机测风模型的硬件设计

基于改进型皮托-静压管测风模型分析了所需测量的物理量,选用适当传感器,设计了以C8051F120为主控制器、包含各测量模块的气象无人机机载测风系统。对系统的组成结构和硬件电路作了详细介绍,给出了相关软件流程。     

基于核相关滤波的无人机偏航角跟踪控制系统设计

针对非线性自抗扰控制技术设计的系统、线性自抗扰技术设计的系统受到噪声影响,导致信号传输受到阻碍,出现偏航角跟踪控制结果精准度低的问题,提出了基于核相关滤波的无人机偏航角跟踪控制系统设计;在系统总体架构支持下,采用STM32F407型号主控芯片,保证无人机控制系统稳定性;在方向盘下安装有转向角传感器,为ESP电子控制单元提供方向盘;使用频率为2.4 GHz遥控器接收机生成具有不同脉冲宽度PWM信号,通过控制旋翼偏航控制器,推动旋翼在不同角度指令下旋转;利用核相关滤波器过滤目标图像,通过滤波器的输运来估计目标运动位置,并确定地面参考坐标系与无人机机体坐标系,构成无人机在空间中六个自由度,由此设计偏航角跟踪控制软件流程,跟踪控制无人机偏航角;由实验结果可知,该系统滚转角与实际值轨迹一致,误差为0;俯仰角与实际值轨迹有偏差,误差为0.05°,为无人机向不同方向精准飞行提供系统支持.     

无人机故障预测与健康管理研究现状及发展

随着无人机武器装备复杂性、综合化、智能化程度不断提高,由此带来的故障多发性、致命性、随机性、交联性导致系统可靠性与安全性问题日趋突出,因此无人机的维修保障问题成为一大军事难点;为了满足智能化战争对无人机快捷、精准、持续保障的要求,故障预测与健康管理技术应运而生,成为了英美俄等军事强国的研究热点;文章介绍了国内外无人机PHM技术的发展现状,以及无人机PHM体系构架,从数据采集和传感器技术、数据预处理和数据挖掘技术、数据通信技术、多传感器数据融合技术、健康评估和故障预测技术、智能推理与决策支持技术等六个方面详细分析了无人机PHM关键技术,最后结合现阶段无人机PHM技术的不足,展望了无人机PHM技术的发展趋势。     

竖向条形锚板水平拉拔承载规律试验研究

针对竖向条形锚板的拉拔承载研究存在人为区分浅埋、深埋,且界定标准及对力学模型的对称性认识不统一等问题,为了理清锚板拉拔承载随埋深的演化机理,基于数字照相测量技术对砂土中竖向条形锚板的水平拉拔问题开展模型试验研究,就拉拔极限承载力及板前土体位移变形特性随埋深比的变化规律进行分析。试验研究采用自制试验装置开展了14种埋深比工况下的水平拉拔试验,并获得了相应的荷载位移曲线。试验过程中对板周区域进行拍摄,并通过数字图像分析技术构建拉拔过程中板周土体的位移场。结果表明:中密砂中竖向条形锚板的水平拉拔极限承载力随着埋深比的增加而增大,速率由快趋缓,归一化后的承载力比可用埋深比的二次多项式进行表达。随着埋深比的增大,极限拉拔下板前砂土的位移场形态总体上表现出由非对称逐渐向对称连续变化的规律,并可用上下包络角来反映;上包络角基本不随埋深比发生变化,始终保持在(π/4+φ/2)+π/2左右;下包络角则随着埋深比的增加非线性增大,并最终趋于和上包络角相等,范围介于π/2到(π/4+φ/2)+π/2之间。研究成果可为条形锚板水平极限拉拔力学模型的构建提供新的依据。     

基于无人机倾斜摄影的白格堰塞区三维重建

为研究倾斜摄影技术在堰塞灾害现场的适用性,在介绍倾斜摄影的建模原理的基础上,阐述了无人机倾斜摄影的步骤要点,并在白格堰塞现场进行了无人机飞行作业。以无人机所采集的POS数据、图像数据为基础,进行了图像筛选、空中三角测量计算、点云稠密重建及点云三角化,完成了白格堰塞区三维数字模型重建。以数字高程模型、数字地表模型、正射影像等形式展示了白格堰塞区地貌,并测算了白格堰塞体形态、结构等方面的特征信息。结果表明,无人机倾斜摄影可以适应堰塞现场的复杂环境,具备快速进入目标区域、高效完成测绘任务的能力。     

四旋翼无人飞行器ADRC-GPC控制

针对四旋翼无人飞行器的姿态控制系统,需要研究先进控制策略来达到满意的性能.将自抗扰控制(ADRC)与广义预测控制(GPC)相结合,设计一种新型自抗扰广义预测控制器(ADRC-GPC),利用ADRC中的扩张状态观测器(ESO)来估计和补偿非线性系统的模型不确定性以及外部扰动作用,将原始对象模型转化为积分器形式,然后针对积分器设计广义预测控制器.阶跃响应系数矩阵能被解析地求解出来,可有效地解决广义预测控制计算量大的问题.研究结果表明:所提出的ADRC-GPC控制方法能够对四旋翼无人飞行器姿态系统进行实时控制,可满足控制精度及快速性要求,并能有效地克服系统的外部干扰和多变量耦合作用.自抗扰广义预测控制器能够有效地控制欠驱动非线性多变量系统.     

充气膜结构泄气过程的摄影测量实用方法

针对充气膜结构测量难问题,提出采用摄影测量的方法来获取试验数据。在泄气过程中利用摄影测量原理获得膜面标志点的坐标,通过膜面上的各个标志点的位移情况来模拟近似膜面的整体变形情况,从而获得泄气不同时刻膜面整体下降形态,试验研究成果与理论值趋势相同,证明大型结构采用动态摄影测量的可行性。     

基于结构信息的城市建筑物测量方法

提高城市建筑物测量过程的自动化程度是航空摄像测量研究的主要问题之一。文中提出了一种基于结构信息的城市建筑物测量方法。首先根据城市建筑物的结构信息,用几个相互独立的参数来描述建筑物的理想模型,并定义能推导出模型参数的图像变量,然后组合利用左右图像中各种信息获得图像变量的初始值,最后在一定准则下寻求城市建筑物的最佳测量位置。该文以平顶矩形建筑物为例详细讨论了它的一种实现算法。实验结果表明,这种方法与传统方法相比较,有较高的自动化程度,且测量精度能满足现有航空摄影测量的要求,有较大的发展和应用潜力。     

基于实时摄影测量的香肠几何尺寸检测方法

针对香肠生产中几何尺寸检测的需求,采用双目摄像装置,提出基于数字图像处理技术和实时摄影测量技术的方法计算流水线上的香肠长度,实现实时、在线、非接触测量,给出了该测量系统的完整实现方案,实验结果表明,该系统基本满足工业流水线上香肠几何尺寸检测的要求.