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关键词： 火星进入过程   温度传感器   柱塞式结构   U形结构   热电偶  

摘要： 火星探测器进入过程中的防热层烧蚀温度是防热结构设计和气动热环境辨识的关键参数之一。为了满足防热层温度在轨测量的需求,提出采用柱塞式结构大底分层测温探头和U形结构背罩测温探头,与电缆和多通道温度变换器共同组成温度传感器进行在轨测温的方法。设计内容包括测温探头热电偶元件选取、结构形式和安装方式,以及信号集中放大变换和自动冷端补偿等。开展全量程标定和风洞专项试验验证,证明所设计的温度传感器可以实现1300℃以下烧蚀温度变化全过程测量,测量精度达到0.28%。该温度传感器已在我国首次火星探测任务“天问一号”探测器的着陆巡视器上成功应用,可为进/再入航天器烧蚀温度在轨测量的实施提供借鉴和参考。

关键词： 电力通信   光纤通信   自动化  

摘要： 数字化时代,信息交流成为现代社会中不可或缺的一部分。而随着数字化程度的不断提升,人们对于信息传输速度、质量和安全性等方面也提出了更高的要求。主要探讨基于电力通信的光纤通信技术应用,并详细阐述具体应用,总结光纤通信技术为电力通信带来的巨大潜力和优势,并展望未来发展趋势。

关键词： 机器视觉   裂纹特征   检测系统   图像预处理   分类识别  

摘要： 本文综合研究了鸡蛋分拣系统设计方法,基于机器视觉技术,对分拣系统硬件选型及布局、鸡蛋图像信息采集、鸡蛋图像预处理与特征提取等各个阶段所需要的技术进行选用,设计了裂纹鸡蛋视觉模块,结合分拣设备组成裂纹鸡蛋分拣系统。该系统可有效实现对裂纹鸡蛋的分拣,提高鸡蛋裂纹的检出效率。最后探讨了该分拣系统设计上存在的问题,并指出未来改进的方向及研究的重点。

关键词： 分布式光纤   相位敏感信号   油气管道   特征提取   振动识别  

摘要： 针对穿跨越油气管道人工巡检困难的问题,文中采用分布式光纤实时监测管道状态,对振动信号进行分类,识别管道振动源。提出改进的秃鹰搜索算法和光纤振动信号特征提取方法,并基于神经网络对分布式光纤相位敏感信号进行分类和识别。实验结果显示,文中提出的Ct-GBES-BPNN分类模型具有良好的分类识别效果,可为保障穿跨越油气管道安全提供支撑。

关键词： 光纤布拉格光栅   滑触感知   三维特征   分类算法   材质识别  

摘要： 利用光纤布拉格光栅在触觉传感方面的高灵敏和柔韧性优势,进行了滑触感知和分类训练研究,实现了在线材质识别。通过理论分析,优化光纤光栅封装,搭建了光纤光栅滑触感知平台,并研究其上位机控制方法及材质在线识别分类算法,提取中心波长的均值最大差值、差值、极差特征作为三维特征,应用支持向量机算法进行分类训练。训练结果表明,在5、10、15 cm/s滑移的混合数据集下,对粗布、PLA、砂纸800目的分类准确度达96.6%。相较于其他特征分类法,具有更好的分类能力和适应不同滑移速度的优势。在5~15 cm/s随机滑速的36次(3类材质×3个样品×4次滑移)验证测试中正确识别了34次。研究成果可为智能感知机器人提供一种在线新颖的材质识别方法。

关键词： 超声探头   损耗程度   快速检测   现场可编程门阵列   自动化系统设计  

摘要： 目的研制一套基于回波幅值信号的医用超声探头阵元快速检测系统,用以对超声探头性能进行评估与质量控制。方法运用现场可编程门阵列作为系统主控制芯片,以控制系统内部集成的电脉冲激励信号源,进而激励医用超声探头的阵元。阵元振动后产生超声波并在遇到空气后反射。基于超声脉冲回波测试方法,以回波幅值为主要检测参数,实现对超声探头阵元工作状态的检测与评估。结果选取同型号不同使用年限及故障状态的探头进行系统测试,并与所成超声图像进行对比:全新完好探头的回波幅值信号范围为550~575 mV,整体误差小于0.5 dB;使用1年的探头回波幅值信号范围为550~590 mV,较全新探头整体误差低0.6 dB左右;使用3年的探头回波幅值信号中存在十多个3 dB、6 dB及个别10 dB等不同程度的衰减;故障探头中存在三十多个成片连续衰减10 dB阵元。探头衰减位置及程度与所成超声图像缺损位置及程度相对应。结论本系统具有灵敏度高、稳定性好、操作简单快速等特点,在超声探头阵元性能评估方面具有很强的实际应用和推广价值。

关键词： 表面等离激元   一维金光栅   二硫化钨   激子   强耦合  

摘要： 本文研究了金属光栅表面等离激元与单层二硫化钨激子的耦合共振特性。利用时域有限差分法模拟了一维金光栅/单层二硫化钨混合结构的光谱响应及电场强度分布。结果表明,金光栅表面等离激元与单层二硫化钨激子耦合可产生光谱劈裂。当改变金光栅的结构参数时,混合结构的反射光谱出现了明显的反交叉现象。采用时域耦合模理论拟合了混合结构不同参数时的反射光谱,拟合结果与数值模拟符合较好。金光栅表面等离激元与单层二硫化钨激子的耦合作用满足强耦合判据。耦合振荡器模型分析结果表明,当金光栅周期为400 nm、宽度为300 nm时,混合结构强耦合光谱的拉比劈裂为54.6 meV,其与时域耦合模理论结果一致。该工作将为表面等离激元与激子强耦合作用的深入研究与器件开发开辟新途径。

关键词： 推荐算法   自编码器   注意力机制   协同过滤  

摘要： 为充分获取用户的个性化信息,提高推荐算法的准确性,提出了一种融合注意力机制的自编码器推荐算法。所提算法首先针对数据中蕴含的低阶特征和高阶特征,专门设计了相应的特征提取模块,增强传统编码器的泛化能力和记忆能力,然后利用注意力机制对特征进行融合,得到关于用户偏好信息的向量表示,并通过解码器预测用户对物品的购买意愿,最终实现个性化推荐任务。在ML-100K,ML-1M和Yahoo Music三个数据集上进行实验,并与主流个性化推荐算法进行对比,本文算法在Precision,Recall,F1值和归一化折损累计增益(NDCG)四个指标上均有较大的提升。在互联网推荐场景下,本文算法能够充分挖掘出用户的偏好信息,为用户提供高质量的推荐结果即给出合理的物品购买决策建议,从而最大化满足用户需求。

关键词： 光纤束   物镜   传像系统   电磁干扰  

摘要： 针对传统的传像系统易受电磁干扰的问题,设计并实现了在特殊环境下使用的光纤束传像系统。利用ZEMAX光学仿真软件,设计出了一个工作波段为可见光,全视场80°,焦距为5 mm的监控物镜。该物镜各视场光学调制传递函数(Modulation Transfer Function,MTF)值在空间频率36 lp/mm处大于0.8,点列图最大弥散斑均方根半径(RMSradius)为3.031μm,接近衍射极限,因此具有较高成像质量。采用加工的物镜、选型转接镜及光纤束等核心器件,搭建了传像系统。通过测试光纤束图像传输系统的抗电磁干扰性能,采用高斯低通滤波结合DCT同态滤波算法有效去除图像的像素,获得了高质量的信息传输效果。

关键词： 播种监测   多播协同   红外光电传感器   霍尔传感器   气吸式播种机  

摘要： 针对传统的气吸式播种机在作业过程中常常因导种管堵塞、种箱缺种以及机械故障造成的漏播、重播等现象,设计并开发一套支持12条播行协同作业的精量播种监测系统。该系统包括红外光电监测单元、车速监测单元、控制器单元、中控仪表单元以及故障报警单元的设计。试验结果表明,所设计的监测系统可以实时监控12条播种行的协同作业情况,当出现漏播、重播现象时能够及时、准确地识别播种行行号并进行故障报警,报警成功率达到100%,且平均响应时间在0.5 s以内。且在4~12 km/h的正常作业速度下,系统对不同体积大小的农作物种粒播种数量监测精度平均值超过98.5%。能够实现对多路播行同时作业的实时监测需求,对提高播种质量、降低生产成本具有重要意义。