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文章推荐 《测控技术》2021年计算机、自动化技术领域优秀论

发布时间: 2022-07-14 15:45:27 来源:亚博体育客户端 作者:亚博体育网址
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  原标题:文章推荐 《测控技术》2021年计算机、自动化技术领域优秀论文集锦

  《测控技术》是由中国航空工业集团有限公司主管,航空工业北京长城航空测控技术研究所主办,中国航空学会、中国计算机学会、中国航空工业技术装备工程协会等学协会组织参与协办的核心学术期刊。近年来,聚焦V(航空、航天)、TP(计算机技术、自动化技术)两个学科方向,坚持“关注测控技术热点、崇尚科研创新、倡导科学严谨、注重学术质量”的办刊宗旨,期刊学术指标及影响力显著提升。

  编辑部统计了《测控技术》2021年出版的文章中计算机、自动化技术领域被引量和下载量较高的18篇论文,希望能为相关领域专家学者提供借鉴与参考,欢迎品读!

  摘要:人类的视觉系统能够迅速地、有选择地从视觉场景中检测出感兴趣的目标或者具有显著特征的物体,并根据更高层次的视觉任务目的对它们进行处理和理解,从而实现相应的行为或决策。将人类这种选择性视觉注意机制引入到计算机视觉的信息处理中,可以有效地减少视觉计算所需处理的数据量、加速整个处理过程,并进一步方便更高层次视觉任务的处理,因而该方面的研究受到学术界的广泛关注并应用到计算机视觉的各个领域。首先简单介绍了视觉注意力研究的发展历程,然后综述了显著性物体检测的各种方法,包括传统的方法和基于深度学习的方法,并对这两大类的方法作了进一步的分类和小结。接着,介绍了现有的显著性物体检测的数据集,并详细描述了用于评价检测算法效果的多种评测方法和指标。此外,还探讨了显著性物体检测在不同领域的应用。最后,对显著性物体检测研究的发展趋势和方向进行了分析和总结。

  引用格式:蒋峰岭,孔斌,钱晶,等.显著性物体检测研究综述[J].测控技术,2021,40(1):1-15.

  摘要:谐振式压力传感器具有优异的传感性能,在航空航天、工业自动化控制等领域有着广泛的应用,开展谐振式压力传感器相关研究具有重要意义。简述了压力传感器标准指标体系,为传感器性能评价提供基础依据,回顾了近20年内硅基谐振式压力传感器(Silicon Resonant Pressure Sensor,SRPS)的研究成果。石墨烯作为单原子层天然纳米材料,被认为是研制压力传感器的理想材料。进一步总结了石墨烯基谐振式压力传感器(Graphene Resonant Pressure Sensor,GRPS)的最新研究进展,已有研究结果表明GRPS灵敏度普遍比SRPS高1~2个数量级。提取文献中实验数据估算当前GRPS线性度和精度指标,分析结果表明,当前GRPS与SRPS性能指标差距明显。基于此,指出了GRPS的不足,提出解决路线。

  引用格式:刘冠军,徐方松,刘瑛,等.硅基与石墨烯基谐振式压力传感器研究进展[J].测控技术,2021,40(11):1-10.

  引用格式:王燕山,张梅菊,刘德峰.石墨烯柔性压力/应变传感器的研究进展[J].测控技术,2021,40(11):39-47.

  摘要:太赫兹辐射(THz)是指频率范围在0.1~10 THz的电磁波,波段位于毫米波与红外波段之间,其应用主要集中在太赫兹时域光谱技术和太赫兹成像技术两方面,其中太赫兹成像技术在实际应用中更加广泛。介绍了太赫兹辐射及其性质,简述了太赫兹成像技术及其发展过程。分析了太赫兹成像技术在安全检查、癌症检测和无损检测等领域的发展过程,结果表明使用太赫兹成像技术可以对违禁药物和危险隐藏物等进行安全检查,对人体癌变组织进行成像检测,以及对航空航天材料中的缺陷进行无损检测。随着太赫兹成像技术的不断发展,其在安检、医疗和无损检测等领域有着重要的应用前景和研究价值。

  摘要:开展机械设备的故障诊断对保障设备的稳定运行和企业的安全生产具有重要意义。故障诊断的准确率在很大程度上受所提取特征质量、诊断模型参数的影响,因此采用优化算法进行特征优选、寻找模型最优参数是提高诊断准确率的关键。介绍了3种经典智能优化算法和3种新型智能优化算法的原理、基本运算过程及应用现状;总结了算法的优缺点,提出了改进算法;重点分析了各算法在机械故障诊断中的具体作用,并对未来智能优化算法在故障诊断领域的研究方向进行了展望。

  引用格式:洪晓翠,段礼祥,杨晓光,等.智能优化算法在机械故障诊断领域的应用综述[J].测控技术,2021,40(7):1-8.

  摘要:MEMS惯性开关是一种无源电子器件,集传感器与执行器为一体,具有尺寸小、制造成本低、可批量生产等多种优点,在玩具、汽车电子、物联网和军事等领域有着广泛的应用前景。由于惯性开关具有在未触发状态时待机功耗为零的特点,其在远程监控等电量有限的应用场景下有着明显的优势。介绍了MEMS惯性开关的基本物理模型和工作原理,并对影响器件工作效果的重要性能参数进行了分析。根据器件的导通方式、接触增强的设计方法、开关的敏感冲击方向和敏感的阈值大小,对国内外研究的惯性开关进行了分类和阐述。此外,还讨论了MEMS惯性开关的微加工工艺和测试。对MEMS惯性开关器件进行了相应的总结和展望,为之后的研究提供了参考。

  引用格式:任超,刘峰华,付博,等S惯性开关的原理及研究进展[J].测控技术,2021,40(11):16-32.

  摘要:准确、实时的交通流预测对交通规划、交通管理和交通控制具有重要意义。然而,由于道路网络拓扑结构约束和交通流随时间动态变化的空时相关特性,交通流预测仍然具有挑战性。为了同时捕获交通流的空间和时间相关性,提出一种将图卷积网络(GCN)和门控循环单元(GRU)相结合的组合模型方法。利用GCN能够灵活处理图结构数据的优点来捕捉各个路段的空间特征,继而发挥GRU在处理时间序列方面的优势挖掘交通流的内在时间规律,空时融合后得到最终预测结果。利用美国交通研究数据实验室的高速公路交通数据对该模型进行仿真验证,结果表明,所提出的GCN-GRU组合模型方法具有更高的预测精度,预测结果优于自回归积分滑动平均(ARIMA)模型和GRU模型等基准预测方法。

  引用格式:徐先峰,夏振,赵龙龙.基于组合模型的短时交通流预测方法[J].测控技术,2021,40(3):117-122.

  摘要:为了满足智能车在室内的高精度定位要求,针对室内的伪三维定位场景,提出了一种基于超宽带(Ultra Wideband,UWB)的LSM-Taylor级联车辆定位算法。该算法以到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)为定位方式,以多基站最小二乘法(Least Square Method,LSM)定位算法的计算结果为初始值,通过Taylor级数迭代估计车辆的精确位置。该算法主要解决多径效应和非视距产生的测量误差对定位精度的影响,从而提高定位精度。在仿真结果中,相比LSM定位算法,LSM-Taylor级联定位算法的定位结果分布更加紧密,定位精度更高。实际测试结果表明,该定位算法的均方根误差(Root Mean Squared Error,RMSE)在10 cm以下,能满足智能驾驶中的室内定位要求,验证了该方法的有效性。

  摘要:激光光条中心线提取在视觉测量、三维重建等领域具有重要的作用。介绍了不同类型的中心线提取模型,并且回顾了这些模型的转变和创新。具体来说,根据模型采用的核心算法,将中心线提取模型分为传统提取模型和基于深度学习的提取模型;传统中心线提取模型又分为极值模型、灰度重心模型、曲线拟合模型、基于Hessian矩阵的Steger模型和可变方向模板模型;结尾从优缺点及其克服的问题等角度对比分析了不同类型的算法模型。分析表明传统激光光条中心线提取算法在图像的适应性和处理的实时性上有较为明显的不足,指出光条中心线提取模型的发展应逐渐偏向于灵活性、泛化性、实时性更强的深度学习领域。

  引用格式:冀振燕,宋晓军,付文杰,等.激光光条中心线提取研究综述[J].测控技术,2021,40(6):1-8.

  摘要:针对棒料搬运和无人机翼下弹药挂装,设计了一种基于双六自由度结构的双臂搬运机器人。对机器人总体构型和各驱动回转及末端执行器等重要部分结构加以阐述。双臂机器人由10个驱动转动环节组成,其中腰部和肩部回转为2个共用关节,双臂各有4个回转关节,组成双六自由度机械臂。机器人通过两臂间的协作可以准确地调整搬运对象的位姿,完成复杂的工作任务。双臂末端设计了回转型夹手,可以避免在棒料搬运过程中两个夹手凹槽方位不一致而产生的干涉问题。通过 Motion 3D仿真平台,对双臂机器人进行轨迹规划分析,通过设定运动轨迹上不同姿态的关键点,检测到机器人双臂能够协调运动,有效控制负载的姿态,验证了双臂机器人系统设计结构的合理性和操作的灵活性。

  引用格式:曹东江,王强,王宁.双臂搬运机器人结构设计与动态仿真分析[J].测控技术,2021,40(2):32-36.

  摘要:针对目前行人检测算法计算量过大和对小尺度行人检测精度不高的问题,提出了一种基于深度卷积神经网络特征层融合的小尺度行人检测方法,设计了一种包含9个卷积层的深度神经网络架构。在进行行人检测时,首先,对输入图像进行分块预处理操作,避免损失原始图像的视觉信息;然后,将网络不同层的卷积特征进行融合,提升行人特征的区分能力和表达能力,进而提升行人检测的精度,在保证检测精度的同时有效降低网络的复杂度。在INRIA、Caltech等公共行人数据集上的实验结果表明,所提出的行人检测方法能够有效检测小尺度的行人,且网络架构的参数量更少,检测速度更快,能得到更高精度的行人检测结果。

  引用格式:卓力,张时雨,寇墨林,等.基于深度卷积神经网络特征层融合的小尺度行人检测[J].测控技术,2021,40(2):42-47.

  摘要:电路板红外图像具有分辨率低、对比度低、信噪比低、视觉效果模糊的特点,目前的图像配准算法用于电路板红外图像配准时,运算时间长且匹配准确度低。针对电路板红外图像的特点,梳理了图像配准方面的国内外研究现状,分析了SIFT算法的基本原理,对原有的SIFT算法进行了修改。对特征点的提取方式进行了改进,减少了不必要的特征点;改进了特征点的描述符,降低了特征向量的维数;在特征点匹配的时候加入了分层阈值。对改进的算法进行了一系列的测试,针对三对电路板的红外图像进行配准,实验结果表明,相比于传统的SIFT算法,改进的SIFT算法在进行电路板红外图像配准的时候,匹配的准确率和运算时间得到了很大的提升,为电路板红外图像的配准提供了新的方法。

  摘要:为研究辐照缺陷产生及其热稳定性,对SiC晶体实施了不同通量中子辐照。利用高分辨X射线衍射和单晶X射线H-SiC晶体的肿胀效应以及退火对肿胀的回复作用。研究结果表明,SiC晶体经中子辐照后产生的主要缺陷是点缺陷,中子辐照通量越大,SiC晶体肿胀效应越显著。在2.85×10 24 n/m 2 辐照通量下,SiC晶体未出现非晶化。高温退火可使肿胀的SiC晶格回复,1450 ℃退火275 min晶胞参数回复至辐照前水平。退火过程晶胞体积回复符合一级反应方程,利用等温退火方法计算分析迁移能分布。实验发现不同缺陷迁移能分别对应不同退火温度阶段:0.16 eV对应200~500 ℃退火;0.24 eV对应600~1100 ℃退火;1.15 eV对应1200~1400 ℃退火。200~500 ℃温度区间主要是C的Frenkel缺陷复合;600~1100 ℃温度区间主要是Si的Frenkel缺陷复合;更高温度区间1200~1400 ℃则对应C、Si间隙原子复合。实验结论对全面掌握晶体测温技术、提高测温精度具有一定的指导意义。

  引用格式:李欣,梁晓波,高云端,等.中子辐照SiC晶格肿胀及退火回复机理研究[J].测控技术,2021,40(3):28-33.

  摘要:科氏质量流量传感器(CMF)在工业中具有广泛的应用和重要的地位,关于CMF的理论较为成熟,然而目前缺少直接对CMF进行分析的软件。为便利直管型CMF的设计与研发,运用欧拉梁理论,建立了静力学模型和振动力学模型,计算了测量管的挠度曲线和直管型CMF的灵敏度和频率;并考虑温度对材料属性的影响,引入了随温度变化的弹性模量;对直管型CMF进行了压损分析,计算了其压力损失。根据上述理论分析结果,基于Matlab的APP Designer模块,设计了直管型CMF分析的GUI软件,实现了对直管型CMF的灵敏度、频率、压损分析等功能;并使用ANSYS进行了有限元仿真分析,验证了所设计软件的频率和灵敏度分析结果,为后续直管型CMF的设计工作提供了一款便利的、可靠的、可直接对CMF进行分析的GUI软件。

  引用格式:胡纯,韩明哲,郑德智,等.直管科氏质量流量传感器灵敏度分析软件设计[J].测控技术,2021,40(12):1-8.

  摘要:针对移动机器人上的七自由度机械臂进行系统设计,以完成目标检测、跟踪和抓取等工作。该系统包括上位机、图像采集设备和机械臂控制三大部分,在ROS Kinetic框架下让Franka Panda机械臂和Kinect V1摄像头协同工作。采用Linemod方法提取图像特征,可在较短训练时间内从RGBD信息中得到物体的信息、位姿和可信度,同时根据Franka Panda机械臂的结构建立D-H参数表、进行正运动学分析,并提出使用几何法来求Franka Panda的逆解。对机械臂进行了轨迹规划分析,提出改进RRT*的路径规划算法和轨迹规划总体方案。最后进行了机械臂仿真和系统抓取实验,研究结果表明使用的方法合理,系统可完成目标检测、定位和抓取任务。

  引用格式:杜玉俊,吴盘龙.基于ROS的七自由度机械臂抓取系统研究[J].测控技术,2021,40(6):39-45.

  摘要:封装可以保护铂薄膜电阻温度传感器避免机械损伤,减弱薄膜高温下热挥发和团聚现象,提升器件综合性能。设计了一种玻璃釉料/高温陶瓷胶/氧化铝3层复合封装结构。通过合理设计封装结构,选择封装材料,优化封装工艺,调节各层材料热膨胀系数(Coefficient of Thermal Expansion,CTE),减小了热应力,提升了封装可靠性。根据CTE和熔融温度加和性系数计算法则设计玻璃成分,制备玻璃粉末,优化玻璃釉料黏度,制备玻璃釉料。通过对玻璃粉末进行热分析,研究烧结温度对玻璃的影响,设计玻璃釉料烧结曲线,完成铂薄膜电阻封装。实验发现封装层结构致密,封装后电阻响应时间较短,封装提升了电阻温度系数(Temperature Coefficient of Resistance,TCR)和高温(850 ℃)稳定性。研究表明这种封装结构有利于提升电阻温度传感器的综合性能。该研究对铂薄膜电阻封装具有指导价值。

  引用格式:庞雅文,张丛春,雷鹏,等.铂薄膜电阻温度传感器封装研究[J].测控技术,2021,40(11):48-56.

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