用于矿山等极端环境中的高精度定位算法

高精度室内定位技术在矿山、建筑、施工等多种极端环境下都有需求。基于超宽带通信(Ultra Wideband,UWB)的室内定位技术能够提供较高的定位精度,但超宽带信号易受到障碍物的干扰,并且在类似矿山等极端环境中,障碍物不可避免。因此,超宽带非视线传输(Non-Line-of-Sight,NLoS)测距成为当前的一个研究热点。当前研究大多集中在识别和消除非视线传输对超宽带测距的影响上,实际应用中,大多数情形下超宽带信号根本无法穿透障碍物,会导致定位标签只能够与2个或1个信标节点通信,但完成三边定位至少需要3个信标节点。为此,提出了一种基于目标行为分析的定位算法,该算法能够在短时间内仅剩余一个信标节点与标签通信时,也可实现高精度定位。该算法以超宽带通信为基础,使用信号飞行时间(Time of Flight,TOF)算法测距并定位。通过分析信号正常时的目标运动轨迹来判断其速度和方向,当信号不正常时(可通信的信标节点减少),可利用预测的速度和方向参数来实现辅助定位。将该算法部署在一个基于超宽带定位的系统中进行了测试,结果表明:当能够与标签通信并完成TOF算法的信标节点数量少于3个时,基于NLoS传输识别和消除的算法无法完成定位,而基于目标行为分析的定位算法依然能够实现定位,在单信标节点区域的平均定位误差为0.93 m,最大误差为1.41 m,在2个信标节点测距的区域,平均定位误差为0.64 m,最大误差为1.2 m。     

带水平接缝单面叠合剪力墙平面外受力性能试验研究

为研究采用《装配式混凝土建筑技术标准》(GB/T 51231-2016)附录A规定的水平接缝连接方式的单面叠合剪力墙平面外受力性能,完成了1片带水平接缝单面叠合剪力墙和1片现浇剪力墙试件的平面外受力单调加载试验.结果表明:单面叠合剪力墙试件的裂缝分布形态与现浇剪力墙试件相同,均表现为典型的弯曲破坏特征;单面叠合剪力墙试件在平面外受力时的初始刚度、延性性能、极限承载力均明显高于现浇剪力墙试件,平面外刚度退化速度略大于现浇剪力墙试件;采用该水平接缝连接方式的竖向连接钢筋能有效传递钢筋应力;在平面外荷载作用下,单面叠合剪力墙的整体性保持完好,预制-后浇混凝土界面未发生剪切滑移破坏.在试验研究基础上,采用ABAQUS软件对试件进行有限元建模分析,计算结果与试验结果吻合良好;计算结果表明,随着轴压比增大,单面叠合剪力墙的平面外承载力明显增加,而延性明显降低;竖向连接钢筋搭接长度越短,平面外承载力越低.     

大间距相控阵天线栅瓣抑制技术研究

适当增加阵元间距有利于降低相控阵天线的成本,但是会带来不期望的栅瓣。文中针对5×5大间距相控阵天线栅瓣抑制技术进行了研究。改进了传统遗传算法,增加了种群的多样性。首先采用改进的遗传算法优化得到局部解,然后运用模式搜索算法优化得到最优解,并对阵列口径及阵元最小间距进行约束。其次,结合实际的工程应用,对阵元位置进行约束,优化出便于生产应用的最佳阵列排布。仿真结果表明,优化后的阵列,最大栅瓣电平得以有效抑制,满足工程应用的要求。     

ERW焊管辊弯成型过程的动态仿真研究

ERW焊管辊弯成型过程复杂,规律难以把握。为了获得高质量的ERW焊管,减少成型缺陷,降低开发成本,文章采用动力显式有限元法和实验获得材料模型,建立ERW焊管辊弯成型过程的弹塑性有限元模型,实现了对ERW焊管连续成型过程的全流程仿真,分析了带钢在成型过程中的应力、应变变化规律与形状变化规律以及带钢厚度对成型质量的影响。研究结果表明,整个辊弯成型过程应力变化较为平缓,在精成型段有较大变形量,产生较大应力;边部纤维纵向应变高于中部纤维,导致边部有少量"皱曲"产生;随着厚度的增加,纵向应变相应增大。     

鄂尔多斯盆地华池地区长8低渗透储层成岩特征

鄂尔多斯盆地华池地区延长组长8是重要的储集层。储集岩以较低成分成熟度、中等结构成熟度为特征。岩石物性总体较差,属于低孔低渗储层。主要发育粒间孔、溶蚀孔、晶间孔,喉道以中细喉—细喉为主。储集性能受沉积作用和成岩作用共同控制。压实作用、胶结作用和溶蚀作用共同控制储层孔隙结构特征及储层物性。     

混合前馈型神经网络在入侵检测中的应用研究

提出一种基于混沌神经元的混合前馈型神经网络,用于检测复杂的网络入侵模式．这种神经网络具有混沌神经元的延时、收集、思维和分类的功能,避免了MLP神经网络仅能识别网络中当前的滥用入侵行为的弱点．对混合网络进行训练后,将该网络用于滥用入侵检测．使用DARPA数据集对该方法进行评估,结果表明该方法可有效地提高对具备延时特性的Probe和DOS入侵的检测性能．     

智能嵌入式系统结构与软件关键技术专题序言

作为数字与物理、信息与应用交叉融合的重要基石,嵌入式系统技术在近十年以来已被广泛应用在社会生产、生活、国防等诸多领域,并快速推动了这些领域的数字化、网络化和智能化发展.在人工智能、云计算、物联网、大数据等新兴技术不断发展和交叉应用的万物智联大计算背景下,信息物理深度融合、多维智能能力支撑、应用形态日益多元等新特征对嵌入...     

城市交通网络信号控制系统的实时演算模型

基于实时演算(Real-Time Calculus: RTC)理论,为单/双行道两类城市交通网络的定时和自适应两类信号控制系统建立了统一的形式化模型.首先,将车流和交叉路口分别建模为RTC的到达曲线和资源曲线.然后,根据不同信号控制策略,将紧邻路口间的曲线进行综合计算,得到整个交通网络的RTC模型.应用最小加代数方法,RTC模型能够计算车辆在路口的最长等待时间D和路口拥堵车队的最大长度B.基于RTC模型,应用MATLAB对8组不同规模的城市交通网格进行仿真,实验结果表明:1）与双行道网络相比,单行道网络更能有效处理较稀疏的交通流.以定时控制为例,在车流频率u≤1/2时,单行道网络能够将交通拥堵指标D和B分别降低至少2.66倍和3倍.2)双行道网络中,车流频率u存在一个临界区域.在临界域内,拥堵指标随车流频率递增变化;一旦u低于或超出临界域,拥堵指标则分别保持稳定不变或不可控.3)自适应策略优于定时控制策略.例如在双行道网络中,自适应控制策略对应的拥塞指标D和B比定时控制策略分别降低1.68倍和1.26倍.     

片上网络有环通信集的实时调度算法

片上网络能够用来为多核/众核片上系统提供高速的核间通信.如何保证片上网络通信的实时性是目前片上网络研究亟待解决的问题之一.本文针对有环的通信集提出了两种实时调度算法CS-VC和CS-TI,并给出了通信集用这两种算法可调度的通信集利用率界限(也称为通信集可调度的充分条件).实验部分将CS-VC和CS-TI与目前最先进的能用于有环通信集的实时调度算法进行了比较,实验结果表明CS-VC和CS-TI有更高的接收率,并且当通信集和片上网络规模越小时,CS-VC和CS-TI的接收率越高.CS-TI与CS-VC相比虽然接收率较低,但CS-TI无需额外的片上网络结构作为支持更便于实现.     

嵌入式技术应用： 大型装备的智能化

在中国国家 863高技术发展计划项目《手持智能化大型旋转类设备故障监测与诊断设备》，中国国家自然科学基金资助项目《多重故障非线性转子系统关键理论及远程诊断的研究》共同资助下，针对大型装备的智能化运行、控制与管理，开展嵌入式技术应用，对中国大陆地区所开展的相关应用进行评述。 对大型装备在国民经济中的重要地位、装备制造业智能化以及嵌入式技术应用的发展趋势进行综述，提出嵌入式技术是实现大型装备智能化与自动化的重要手段，也是企业智能化与自动化的重要手段。 以大型气体压缩机、水泵、电机、汽轮发电机组、数控机床、工程机械、矿冶设备等为例，介绍嵌入式技术在大型装备状态监测、故障诊断与预知维修以及其他智能化方面的应用实例。