自主空中加油飞行对接演示平台设计与实现

空中加油技术可以成倍增加战机的航程、留空时间、活动空间和有效载量,极大提高了战机的生存能力,增强航空兵的远程作战、快速反应和持续作战能力,而实现自主空中加油将大幅提高空中加油的快速性和稳定性.利用无人机搭建自主空中加油演示验证平台,将为相关算法的研究提供极大便利.文中设计了一套基于视觉的四旋翼自主空中加油演示系统,旨在模拟空中加油的真实环境,以验证视觉导航自主空中加油的可行性;搭建了一套硬件平台,实现各模块之间的通信;软件部分利用视觉解算出导航信息,并由PID算法求取飞行控制数据.实验结果表明,本平台各模块能够满足设计需求,实现了空中加油的飞行对接演示.     

复合材料结构与表面压电材料动态布局优化

针对简谐激励作用下的复合材料结构,通过优化结构的铺层、纤维铺设角度和铺层材料及优化结构表面压电材料的分布,实现了最小化结构振动响应。将压电材料的压电效应等效为压电感应力作用。应用离散材料优化(DMO)法对压电复合材料结构进行建模,以结构局部位移响应为优化目标函数,给定质量约束,建立优化问题模型,并使用移动渐近线法(MMA)求解优化问题。数值算例结果表明,该优化设计的振动响应明显小于初始设计的振动响应,说明该优化方法的有效性。     

基于时间串流的 OSEM 图像重建算法研究

利用γ光子探测腔体内部动态流场需要快速的图像重建算法，传统处理方式是先采集所有事件、再进行OSEM等算法处理。本文提出了一种按时间流对响应事件进行子集划分的图像重建(T-OSEM)算法。在连续采样数据的同时，按时间段将采样到的数据划分为子采样数据集，对子集进行OSEM迭代实现图像重建。并将上一帧图像作为迭代输入，利用帧间图像相关性，以加快收敛速度。该算法中数据流的采样与上一帧图像的处理同时进行，并通过多线程并行运算加速图像重建过程。研究了最优子集事件数量及相对应采样时间的关系，以实现在尽可能短的采样时间下达到最优的重建效果。实验表明，当采样时间段达到1 s时，T-OSEM算法仍有很好的粒子跟踪效果，粒子轨迹图像结构相似比为0.92,表明T-OSEM算法对于动态图像重建是一个比较好的解决方案。