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国外电子测量技术 2019年第04期杂志 文档列表

国外电子测量技术杂志理论与方法

一种估计结构多轴随机振动疲劳寿命的临界平面法1-6

摘要：为了估计结构在多轴随机振动状态下的疲劳寿命,提出了一种利用方向余弦确定危险平面,基于临界平面法的频域分析方法。该方法基于结构危险点的应力功率谱密度矩阵,将经过危险点且剪应力方差最大的平面作为结构的临界平面,然后将该平面上的正应力与剪应力进行线性组合得到等效应力功率谱密度函数,最后结合线性疲劳损伤累积理论与Tovo-Benasciutti法确定结构的寿命。对几种金属构件在多轴随机激励下的疲劳寿命进行了计算,并与实验结果进行了对比,结果表明误差在2.5倍以内,说明了该方法的可行性。

基于大数据集域自适应快速算法的图像特征智能识别模型构建7-11

摘要：通常采用图像特征智能识别以提高对图像高频成分的识别度。基于大数据集域自适应快速算法构建图像特征智能识别模型。在图像特征智能识别模型构建过程中,对于图像特征智能识别过程中容易产生伪图像特征识别、细节性模糊与图像特征智能识别的不间断性问题,使用大数据集域自适应快速算法可以提高图像特征智能识别的效率。经过实验表明,基于大数据集域自适应快速算法的识别特征模型能够有效提升微小图像特征平均识别率,且鲁棒性较好。

基于Faster RCNN的镁还原罐工人检测算法12-17

摘要：针对金属镁冶炼还原罐排渣机器人在工作时需要对还原罐工人进行有效规避的问题,提出一种改进的Faster RCNN镁还原罐工人检测方法,使用多层卷积神经网络替代传统工业检测方法。运用深度学习目前主要的目标检测框架Faster RCNN,以其算法为基础,对其中的RPN网络进行改进并提出一种"RPN-Incep"结构,解决还原罐工人的检测问题。同时针对提取特征分辨率小的问题,提出特征层堆叠技术,将多个卷积层同时堆叠输入,增强对还原罐工人的检测性能。实验对比表明,改进的Faster RCNN可以解决还原罐工人的规避问题,在还原罐工人数据集上检测识别率可以到达90%以上,并在公开数据集Caltech上对算法进行了验证。

基于形态学重构的侧扫声呐图像目标分割方法18-22

摘要：与光学图像相比,侧扫声呐图像具有强背景噪声、对比度低、边缘不清晰等特点,声呐图像的目标物分割处理更为困难,基于形态学提出一种针对声呐图像目标分割的有效处理方式。首先,利用形态学的顶帽重构对侧扫声呐图像进行背景与阴影的分割处理以更好得获得目标区域,即利用特定形态的结构元素与原图像进行运算,对侧扫声呐的背景与阴影进行抑制;其次,对所获得的图像目标区域进行边缘检测,得到目标物的边缘信息;再次,采用形态学方法对目标区域及目标边缘进行膨胀腐蚀操作,以去除孤立区域、填充孔洞,从而得到图像的掩模,根据掩模图像将目标物分割出来。

区域自动气象站通信质量测试及改良方法研究23-27

摘要：为了提高野外无人区域自动气象站的在线率和数据传输及时率,解决站点通信质量差、信号强度弱等问题十分关键。简要介绍了区域自动气象站站网结构、站点硬件构成,重点阐述了通信部分的工作原理;对区域自动气象站通信部分易出现的故障进行分类,提出了相应的解决方法;选取不同型号的通信模块和天线组合进行测试分析,发现使用加长增益天线能够提高站点信号强度和通信稳定度;实地测试结果表明,该方法有效解决了偏远站点通信信号质量差的问题,为提高区域自动气象站数据传输及时率提供了良好的解决方法。

基于改进型因果时序网络的微电网故障诊断方法28-33

摘要：目前微电网多采用简单的过电流保护,因所处运行状态不同其故障电流变化范围大且电流衰减快速,致使故障诊断准确度降低。由于信号传递和继保设备误动失灵等原因,故障诊断系统会接收到错误的警报信息,这会降低微电网故障诊断的准确度,因此,提出一种基于改进型因果时序网络的微电网故障诊断方法来解决这一问题。通过微电网线路保护与断路器间的时序逻辑关系,辨别微电网故障警报信息的正误,对微电网进行故障诊断确定故障过程。通过仿真模型和设定案例结果可知,改进型因果时序网络故障诊断方法可以提高微电网的故障诊断准确度,该方法适应微电网孤岛及并网两种状态。

介质损耗因数数字测量算法的无人机倾斜摄影测量技术34-39

摘要：针对无人机倾斜摄影测量提出一种介质损耗因数数字测量算法,首先定义了介质损耗因数数字测量算法的数学表达及其测量和计算方法,推导出了介质损耗因数数字测量算法的发生条件;其次,为方便介质损耗因数数字测量,通过参数使用率和频率来计算介质损耗因数数字测量,从而简化了介质损耗因数数字测量算法对无人机倾斜摄影的测量方法。此外,还设计并实施了大量实验,验证了提出的介质损耗因数数字测量算法对无人机倾斜摄影测量的正确性;同时对无人机倾斜摄影测量进行多源分析,总结其介质损耗因数数字测量算法规律和优化办法。理论和实验证明,所提出的介质损耗因数数字测量算法能够准确地对无人机倾斜摄影测量进行多源分析。

两种T型线路故障测距算法的性能对比与仿真验证40-45

摘要：根据纵向阻抗在双端线路中呈现的线性特点,延伸到T型线路中,在已确定的故障分支上,提出两种T型线路故障定位的算法。间接法,结合T型线路结构,利用线路传输方程将非故障支路的电气量转移至T节点,构建使用纵向阻抗的线路条件,基于纵向阻抗与故障距离的线性关系,确立精确的故障位置。直接法,在间接法的基础上,保持两端电压差不变,辅以另外一端的电流,构成三端的电流和,建立适用于T型线路的纵向阻抗算法。在相同的仿真环境下,进行了对比性的验证,结果表明,两种算法都能够得到有效的故障位置,在随故障距离、故障类型和运行方式等因素的影响下,两种算法都有很好的精度。

基于多波束测深新算法的非接触式海洋模拟平台测量技术46-51

摘要：多波束测深新算法能够非常有效地对非接触式海洋模拟平台的特性进行测量,基于这一结构建立了非接触式海洋模拟平台,采用多波束测深新算法依次建立了辅助变量和主导变量间的动态和静态关系,并依据这种关系,对非接触式海洋模拟平台的可行性加以说明,同时也给出了非接触式海洋模拟平台具体测量方法。本算法可以减少计算和实现非接触式海洋模拟平台在线更新,也可以看出多波束测深新算法的时效性。

三轴六自由度随机振动试验条件归纳方法52-59

摘要：为了确定三轴六自由度(6-DOF)随机振动试验参考条件,提出了一种基于外场实测数据,利用Cholesky分解确保正定性的归纳方法。首先,通过一个转换矩阵将每一个测量状态的实测直线加速度响应变换为对应状态的三轴六自由度振动加速度响应;然后用转换后的加速度响应计算每一个状态的功率谱密度矩阵;之后,对所有功率谱密度矩阵进行Cholesky分解得到下三角矩阵;接下来,根据测量状态对下三角矩阵进行加权平均,再将加权平均后的下三角矩阵转换成功率谱密度矩阵,同时参考试验时间也根据实测时间进行缩放求得;最后,将功率谱密度矩阵的自功率谱密度(ASD)乘以一定的放大因子,用以覆盖未测到的极端振动量级,同时保持功率谱密度矩阵的相干系数和相位差不变,以不改变各个自由度之间的相互关系。通过一个算例证明了此方法得出的ASD谱型基本覆盖了外场实测数据,同时又没有过分保守,符合工程实践需要。

面向深度学习的遥感图像目标样本生成方法60-65

摘要：基于深度学习构建目标检测模型需要大量的标记样本,良好的样本制作能够提升检测模型的检测精度,若标记的样本库缺乏强代表性,则在实际应用中会影响检测模型。结合多尺度高分影像多类型目标的特点,综合应用人工交互解译和成像过程仿真,以遥感图像舰船目标为例,研究制备高分辨率遥感影像的全要素舰船目标样本,重点突破样本数量受限情况下成像过程模型辅助的样本参数空间统计插值技术。综合利用国内外的军民商遥感卫星数据,获取不同环境、不同时间、不同尺度下的包含舰船目标的遥感影像,利用样本空间插值技术,实现多类型多属性的样本扩增,构建丰富样本库,为后续模型训练提供良好的基础。仿真实验表明,所提出的样本扩增方法都在不同程度上提高了目标检测的准确率,最优结果将检测召回率从85%提高到98%,效果显著。

国外电子测量技术杂志研究与开发

基于机器视觉的轮胎花纹深度测量系统研究66-70

摘要：轮胎花纹深度对行驶车辆的制动性能有重要影响,为了能够快速准确得测量出轮胎花纹的深度,开发了一套基于机器视觉的轮胎花纹深度自动测量系统。首先介绍了该轮胎花纹深度测量系统的结构组成,由两个摄像机、两个线激光发生器、一块反射镜、触发装置和盖板等组成;然后对轮胎花纹深度测量系统进行了数学建模,以利于对轮胎花纹图像的捕捉;最后在开发的轮胎花纹深度测量系统上进行了轮胎花纹深度测量的实车实验。实验结果表明,所开发的基于机器视觉的轮胎花纹深度测量系统能够自动识别出花纹的位置,并能够准确测量出轮胎花纹的深度,测量的绝对误差小于0.2mm,可以满足轮胎花纹测试的要求。

激光投线仪校准方法的研究71-73

摘要：提出了基于直角坐标靶的检测方法,利用水准仪和经纬仪对直角坐标靶标进行标定,通过对投线仪的激光水平线倾斜误差、激光垂直线倾斜误差、激光垂直线间的正交误差来源进行理论分析,研究并设计了针对投线仪典型误差的校准方法。该方法校准水平线和铅垂线倾斜误差的测量结果不确定度可以达到U=4.4″(k=2)。现场实验结果表明,该方法具有普遍适用性,对激光投线仪的校准具有重要意义。

嵌入式无线音频采集系统设计74-78

摘要：为优化侦察设备的音频采集与无线传输功能,选用一款基于ARM Cortex-M7架构的高性能微控制器STM32F7系列芯片作为核心,提出一种嵌入式无线音频采集系统。系统采用ATWINC1500无线模块构建WiFi传输方案,支持多种具有WiFi功能的终端接入,可直接移植应用于其他领域。通过具体的软硬件设计,将该系统应用在一款球型侦察设备上,验证了方案的可行性。其测试结果表明,系统性能稳定,其最大无线传输距离提升到100m,改善了音频信号质量等多种指标,具有一定实用性。

交错反激式单相光伏并网微逆变器的设计79-84

摘要：根据交错反激式光伏并网逆变器拓扑的特点,提出了一种新的硬件控制策略,逆变器分别在交错反激式的临界连续工作模式、带有DC-DC硬件补偿电路的升压模块的工作模式和交错反激式与DC-DC硬件补偿的共同兼容的工作模式之间交替工作。该控制策略适合于逆变器的各个功率等级,也可以提高逆变器在各个功率等级的效率和并网电流的质量。分析了新控制策略的原理,推导了硬件控制策略中参考信号和并网电流的关系表达式,并借助PSIM仿真软件证实了该控制策略的可行性。对研究交错反激式光伏并网逆变器有很好的借鉴意义。

数字阵列模块的数字中频测试系统校准85-87

摘要：数字信号测试校准一直以来是定性验证,缺少相应的定量评价校准手段。为了解决数字阵列模块的数字中频测试系统校准难题,采用基于数字信号虚拟校准思路,利用数字波形发生技术产生一个幅度等参数信息已知的信号,作为标准信号代替被测的数字中频信号,建立了一套便携式校准装置,实现对数字阵列模块的数字中频测试系统校准。实验证明校准装置I/Q信号幅度差准确度达到±0.05dB,相位差准确度达到±0.1°,满足实际工作需要。同时校准装置具有溯源性,建立了完整的溯源链,为数字中频校准提供一种新路径。

蓝宝石超声导波原理的温度分布传感器88-92

摘要：针对目前航空航天等领域对于超高温氧化环境的测试需求,基于超声测温原理,设计了一种可以在超高温氧化环境下测量多点温度的温度分布传感器。因为蓝宝石具有耐高温、抗干扰等一系列的优点,传感器采用蓝宝石(AL2O3)光纤作为温度分布传感器的敏感元件及波导杆。依照蓝宝石的物理特性研究了传感器感温元件的设计与加工工艺,并且在1 800℃高温电阻炉中进行了该传感器标定实验,验证了测试系统的可靠性。实验结果表明,使用蓝宝石制作的传感器可以在超高温氧化环境中测量多点温度分布,测量精确,性能稳定,在1 000℃以上精度可达3‰,重复性达98.4%。该温度分布测试系统创造性地使用单根蓝宝石光纤完成了多点温度测量,根据测试结果可以模拟出温场的温度分布情况。

基于综合气象信息的小麦智能灌溉系统设计93-97

摘要：为了提高小麦农田灌溉用水效率,设计了一种基于综合气象信息的小麦智能灌溉系统。设计了灌溉预测模块,通过网络爬虫技术获取未来气象信息,并构建灌溉预测模型预测下一次灌溉日期,该模块综合考虑未来天气因素的影响,能够最大程度地节约水资源,具有前瞻性的控制效果;在灌溉决策模块的设计时,结合小麦需水规律并通过模糊控制算法实现灌溉时长的模糊控制,优化了灌溉系统的控制策略。在优化传统模糊灌溉的基础上,新增了灌溉预测模块,实际应用表明,本灌溉系统运行下农田的土壤湿度更接近于小麦生长的最佳土壤湿度,并且节水效果明显。