基于节点生长马氏距离K均值和HMM的网络入侵检测方法设计

传统的网络入侵检测方法存在着检测率低和无法进行在线检测的问题, 为此设计了一种基于节点生长马氏距离K均值和HMM的网络入侵检测方法;首先,给出了入侵检测系统框图,然后,以马氏距离为评价准则,提出了一种节点根据距离阈值进行自适应生长的K均值算法以实现样本的聚类,得到样本属于各攻击类型的后验概率,并采用此后验概率来初始化HMM中的初始矢量分布、状态转移概率和观察值概率等参数,通过前向评估准则和后向评估准则对HMM模型进行训练,从而获得了HMM检测模型,将样本输入到各检测模型中并将概率最大的检测模型作为其攻击类型;仿真试验表明所提方法能有效地实现网络入侵检测,不仅具有较高的检测率,而且具有较低的误检率和漏检率,是一种有效的网络入侵检测方法。     

民用飞机健康状态评估方法 

飞机健康状态评估技术能够为飞机的健康状态提供量化评价的方法和手段,通过给出量化的飞机健康指数值,可以为后续的飞机维修提决策提供必要的技术基础;在分析了健康状态评估的技术现状的基础上,对飞机整机级的健康状态评估方法进行了研究,提出了健康状态评估技术方案,并对波音AHM系统健康指数模型进行了研究;提出的民用飞机健康状态评估方法,实现了从传统的对故障的状态识别转移至对性能退化程度的检测和量化描述,其应用可以为航空公司安排飞机运营提供参考,并为合理安排计划维修提供决策支持。     

VER_HMM:基于灰色Verhulst和HMM的交通事故预测算法

道路交通事故预测是保证道路佳通安全的重要技术,以往的道路交通事故预测方法往往具有预测精度不高和收敛速度慢的缺点,为此,设计了一种基于灰色Verhulst模型和隐形马尔科夫链的交通事故预测方法。首先,采用灰色Verhulst模型对观察事件在下一时刻的状态进行预测,采用最小二乘估计法去估计模型中的参数,将预测结果用于初始化HMM模型,并采用前向算法和后向算法对HMM模型进行训练,获得最终的初始分布矩阵、状态转移概率和观察概率分布矩阵,然后采用最终的HMM模型进行交通事故预测。仿真试验结果表明：文中方法能有效地实现交通事故预测,较其它方法相比,具有预测精度高和收敛速度快的优点,具有一定的优越性。     

基于灰色Verhulst和HMM的交通事故预测算法

道路交通事故预测是保证道路佳通安全的重要技术,以往的道路交通事故预测方法往往具有预测精度不高和收敛速度慢的缺点,为此,设计了一种基于灰色Verhulst模型和隐形马尔科夫链的交通事故预测方法;首先,采用灰色Verhulst模型对观察事件在下一时刻的状态进行预测,采用最小二乘估计法去估计模型中的参数,将预测结果用于初始化HMM模型,并采用前向算法和后向算法对HMM模型进行训练,获得最终的初始分布矩阵、状态转移概率和观察概率分布矩阵,然后采用最终的HMM模型进行交通事故预测;仿真试验结果表明:文中方法能有效地实现交通事故预测,较其它方法相比,具有预测精度高和收敛速度快的优点,具有一定的优越性。     

基于状态分析的电子系统抗辐射性能评估方法

建立了一种基于状态分析的电子系统抗辐射能力评估方法，该方法以电子系统中单元器件的辐射效应实验数据为基础，采用行为级电路仿真方法对电子系统功能状态进行分析，并应用蒙特卡罗方法模拟辐射损伤随机性对系统功能状态的影响，最终结合系统功能阈值，给出系统功能的裕量及不确定度估计，进而对系统抗辐射能力进行评估。为了验证评估方法的可行性，应用该方法对某模数转换电子系统的抗总剂量能力进行了评估，并将评估结果与该电子系统的总剂量效应实验结果进行了对比。结果表明该评估方法能够定量给出系统功能在受到辐射损伤后的变化，评估方法给出结果与实验结果在变化趋势和评估结论上基本一致。     

基于距离度量和健康指数的电子设备健康评估方法

依据监测参数对系统进行健康评估,可以了解系统在工作过程中的健康状态,并通过预防维修避免系统故障带来的安全隐患。电子设备的健康状态容易受到随机干扰的影响产生虚警从而导致不必要的维修,为此提出一种通过多参数距离度量来构建健康指数从而进 行系统综合健康评估的方法。利用马氏距离对监测的多个系统性能参数时间序列进行降维,基于核函数最优分段间隔估计对数据的直方图分布进行统计,利用加权分数贡献率来构建健康指数。通过电脑的实验与仿真数据进行了验证,给出了单参数异常和多参数同时异常情况下的评估结果。研究表明,该方法不仅能对系统的健康状态进行有效的评估,而且能够降低随机突发干扰产生的虚警。     

基于HMM-SVM的模拟电路早期故障诊断

针对模拟电路在故障预测与健康管理（PHM）系统中早期故障识别率不高的问题,提出了一种基于隐马尔科夫模型（HMM）和支持向量机（SVM）相结合的模拟电路故障诊断方法,利用HMM对动态连续信号的较强识别能力和SVM良好的模式分类能力解决模拟电路早期故障诊断问题。采用主成分分析（PCA）和K-means聚类算法对故障数据进行数据降维和特征提取,建立HMM与 SVM相结合的诊断模型进行故障诊断。仿真实验表明,HMM-SVM能很好地识别模拟电路早期故障,并对模拟电路中元件小范围参数变化的状态识别,相较单一HMM模型具有更高的准确率。     

JEMS-FDTD软件在飞机HIRF仿真中的应用

高强辐射场防护逐渐受到重视,并成为飞机设计和机载设备装机的必要条件。将自主研发的大规模并行三维时域全波电磁模拟软件JEMS-FDTD应用于飞机高强辐射场(HIRF)仿真。数值模拟中为保证计算精度,采用了非均匀网格及共形网格技术。根据实验条件,平面波近似与实验条件差异较大,需考虑天线近场效应,故构建了球面波等效源。给出了平面波近似及球面波近似下的仿真结果与实验结果的对比,结果显示,球面波近似与实验结果更加吻合。在完成数值模拟的基础上,采用PFC方法对仿真结果与实验结果的吻合度进行了评估,评估等级与欧盟HIRF-SE项目定级相当。     

基于隐马尔可夫链模型的软件维护性评估方法研究

针对当前软件可维护性评估主观性强,可操作性弱等问题,提出了定量描述维护性的维护时间统计概率描述方法,引入隐马尔可夫链(HMC)模型对维护性状态变迁过程进行描述,以可度量的维护性内部属性影响因素集量化值为观测序列,以维护时间统计概率为状态序列,构造了反映可维护性状态转移的HMC模型。收集配置管理库中软件模块历史维护时间从而确定完成维护任务频率来估计软件维护性初始状态,利用复杂网络特性计算软件维护性影响因素集的量化值,理论上即可评估出当前软件所处的维护性状态,最后运用实例对模型进行了训练与评估。结果表明,利用模型评估出的概率与实际维护任务统计出的可维护性概率基本一致,说明该方法可行且可重复,具有一定实践意义和研究前景。     

某型复杂装备车载状态监测系统设计

某型复杂装备现有设备监测数据达不到对全车的故障诊断与健康状态评估所需数据的要求,通过分析其整车电气信号,为满足复杂装备对整车数据的监测需求,设计了车载状态监测系统;给出了车载监测系统的总体架构,对综合控制处理电路、实时数据采集处理电路、总线数据监控电路和车载显示系统硬件进行了设计,设计了车载采集与报警系统和显示系统软件,最后对系统进行了车载测试,表明系统能够对复杂装备的实时运行状态进行监测,完成基本的故障诊断功能,为早期发现故障缺陷,提出处置措施,开展系统健康管理提供了条件。     

基于Matlab分析负荷对多联机IPLV的影响

多联机有其特殊的优点,但是不同部分负荷的组合对IPLV的影响仍需进一步研究。文中建立IPLV与部分负荷的相关公式,运用MATLAB软件分析不同卸载级负荷与IPLV的关系,从而确定不同部分负荷的最优组合。     

五边形石墨烯负载Pt单原子稳定性能的应变调控

基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了Pt原子在五边形石墨烯(PG)上的吸附与动力学行为.研究结果表明,单个Pt原子在PG上虽然具有较大的吸附能及较高的扩散势垒,却不能够在衬底形成均匀分散的单原子.这是因为,随Pt原子数增加,Pt_n(n=1, 2, 3)在PG上的平均结合能也逐渐增加,更倾向于形成团簇,该发现有效否定了之前的报道称Pt能在PG上形成稳定的单原子催化剂这一结论(Phys. Chem. Chem. Phys. 21, 12201 (2019)).基于此,我们考虑对PG施加双轴应变,随着拉伸应力增加,Pt金属原子间的平均结合能逐渐降低,当拉伸应变施加至12%左右时,单个Pt在衬底上的结合能与Pt₂在衬底上的平均结合能相等,从而实现PG上均匀分散的Pt单原子催化剂.该结果对五边形石墨烯基材料应变调控实现单原子催化剂提供理论借鉴.     

Point defects on graphene on metals

Understanding the coupling of graphene with its local environment is critical to be able to integrate it in tomorrow's electronic devices. Here we show how the presence of a metallic substrate affects the properties of an atomically tailored graphene layer. We have deliberately introduced single carbon vacancies on a graphene monolayer grown on a Pt(111) surface and investigated its impact in the electronic, structural, and magnetic properties of the graphene layer. Our low temperature scanning tunneling microscopy studies, complemented by density functional theory, show the existence of a broad electronic resonance above the Fermi energy associated with the vacancies. Vacancy sites become reactive leading to an increase of the coupling between the graphene layer and the metal substrate at these points; this gives rise to a rapid decay of the localized state and the quenching of the magnetic moment associated with carbon vacancies in freestanding graphene layers.     

Remarks on KdV-type flows on star-shaped curves

We study the relation between the centro-affine geometry of star-shaped planar curves and the projective geometry of parametrized maps into RP¹. We show that projectivization induces a map between differential invariants and a bi-Poisson map between Hamiltonian structures. We also show that a Hamiltonian evolution equation for closed star-shaped planar curves, discovered by Pinkall, has the Schwarzian KdV equation as its projectivization. (For both flows, the curvature evolves by the KdV equation.) Using algebro-geometric methods and the relation of group-based moving frames to AKNS-type representations, we construct examples of closed solutions of Pinkall’s flow associated with periodic finite-gap KdV potentials.     

基于个性化模型的人眼色差对视功能影响的研究

利用光学设计软件Zemax,对人眼色差对视功能的影响进行了研究.对构建的个性化人眼模型进行离焦、像散和高阶像差矫正的模拟.视觉效果的提高受到了色差的很大限制.在中、高空间频率处,自然光下的调制传递函数约为单色光下的50%.在自然光下,传统视觉矫正能够获得1.2的视力,个性化视觉矫正能够获得1.5的视力,还远远达不到人们所期望的超视觉.     

基于区域增长的图像跟踪算法的研究

为了提高序列图像的跟踪精度,提出了基于区域增长的特征量提取方法。这种方法可捕获图像中所有单连通域,并能准确地提取其特征量,然后依据所提取的特征量设计分类器,实现对图像中所有单连通域进行分类识别并加以跟踪的目的。此算法有效地解决了一般传统识别算法难以区分目标和其近邻区域的干扰,而导致跟踪目标特征量提取不准确的问题。在目标特征提取识别算法的基础上,还提出了阈值预测分割算法,并应用在序列图像的跟踪中,取得了较好效果。     

射频超导腔的低温烘烤研究

射频超导腔在高场下的Q-slope严重影响到高加速梯度的获得.研究表明100—150°C低温烘烤(Bake)对改善超导腔的Q-slope有比较好的效果. 本文在大量超导腔Bake实验的基础上, 对Bake进行了系统的研究. 研究结果显示, 电抛光(EP)超导腔经过Bake后, 平均加速梯度和高Q值(1×10¹⁰)时的加速梯度均增加3.5MV/m以上, 最大加速梯度时的Q值得到增加, Q-slope得到改善. 对Bake温度的研究表明, 在最佳Bake温度范围内, 高的Bake温度能得到相对高的Q值. 对比化学抛光(BCP)和EP超导腔可知, 要得到好的加速性能, 需要60—80μm的EP.超过10—15μm的BCP会使EP超导腔品质下降. 用氧扩散模型对Bake作出了解释.     

SG-DBR半导体激光器的光谱技术研究

可调谐半导体激光吸收光谱作为一种高灵敏度、高选择性、非侵入的痕量气体实时检测技术,已在大气监测、工业控制等方面得到广泛应用。采用一种新型宽带可调谐的SG-DBR半导体激光器(可调谐范围1 520~1 570 nm)作光源,并通过自编程序对该激光器设定了18个通道,输出波长分别对应CO,CO₂以及H₂O的吸收谱线中心位置,设计和构建了一个基于近红外可调谐半导体激光吸收光谱的多组分气体光谱测量系统,描述了相关的光学系统设置,结合波长调制(wm)的二次谐波技术测量其中14个通道(分别对应CO和CO₂的吸收谱线)的吸收光谱,系统获得的CO和CO₂峰值吸收探测极限能够达到10-5。实验结果验证了SG-DBR激光器在波长调制吸收光谱多组分气体检测领域的可行性。在实际应用过程中使用单个SG-DBR激光器可以实现多组分气体的同时测量,有效降低设备成本和系统复杂性。