防护工程综合防护优化模型研究

防护工程综合防护技术研究对于提升防护工程的地位、作用和生存能力至关重要。利用综合防护优化模型可以对各类防护资源进行合理运用,进而为防护工程的建设改造提供科学的决策参考。本文基于如何对防护工程综合防护措施进行合理设置,建立了防护工程综合防护优化模型,并从易于计算求解角度对所建模型进行了可等价转换的理论推导。论文还结合实例计算结果对模型进行了分析验证。     

非正则线性增广拉格朗日乘子法的收敛速率研究CSCD

Recently,an indefinite linearized augmented Lagrangian method(IL-ALM)was proposed for the convex programming problems with linear constraints.The IL-ALM differs from the linearized augmented Lagrangian method in that the augmented Lagrangian is linearized by adding an indefinite quadratic proximal term.But,it preserves the algorithmic feature of the linearized ALM and usually has the advantage to improve the performance.The IL-ALM is proved to be convergent from contraction perspective,but its convergence rate is still missing.This is mainly because that the indefinite setting destroys the structures when we directly employ the contraction frameworks.In this paper,we derive the convergence rate for this algorithm by using a different analysis.We prove that a worst-case O(1/t)convergence rate is still hold for this algorithm,where t is the number of iterations.Additionally we show that the customized proximal point algorithm can employ larger step sizes by proving its equivalence to the linearized ALM.     

基于不完备频响函数的结构损伤统计识别研究

基于不完备频响函数数据,结合概率统计方法,提出了一种能同时考虑模型参数不确定性和测试噪声影响的结构损伤统计识别方法。首先,基于频响函数某一行向量在不同频率下的幅值数据,利用矩阵拉直运算建立了关于损伤系数的确定性识别方程。其次,假设模型参数误差和测试噪声为零均值的高斯随机变量,根据摄动理论,推导了损伤后结构刚度参数的前二阶矩。随后,利用结构损伤前后的概率分布得到了结构损伤存在概率。最后,通过一个平面桁架结构模型验证了本文方法的有效性。数值算例的研究结果表明,损伤单元的损伤存在概率远大于非损伤单元;测试噪声对识别结果的影响比模型参数不确定性的影响更为显著。     

基于单磨粒微米划刻的单晶硅精密切削机理研究

为了探究硅片器件精密磨削加工的切削特征与机理,运用三棱锥形状的金刚石磨粒以不同加载压力划刻单晶硅材料表面模拟磨削加工过程,分析了划痕形貌特征、切削力与切削深度的演变规律,阐释了单晶硅的微米级切削加工机理。单晶硅微破碎去除发生的临界条件为法向切削力80 mN,临界切削深度2.03 μm;剥落去除发生的临界条件为法向切削力800 mN,切削深度5.65 μm。切削深度、切削力比在不同切削机理条件下具备可区分的差异化特征。平均切削深度随加载压力的变化规律呈现出鲜明的自相似性特征。此外,还分别构建了塑性去除、微破碎去除、剥落去除三个阶段的切削力方程,更准确地描述了切削力与切削深度的密切关系。     

结合有序光流图和双流卷积网络的行为识别

为有效利用行为视频的长时时域信息,提高行为识别准确率,提出一种结合有序光流图和双流卷积神经网络的行为识别算法。首先利用Rank支持向量机(SVM)算法将连续光流序列压缩总结成单幅有序光流图,实现对视频长时时域结构的建模;然后设计一个包含表观和短时运动流与长时运动流的双流卷积网络,分别以堆叠RGB帧、有序光流图为输入提取视频的表观和短时运动信息与长时运动信息;最后将双流网络的C3D描述子和VGG描述子融合后输入线性SVM进行行为识别。在HMDB51和UCF101两个数据集的实验结果表明,该算法能够有效利用空域表观信息和时域运动信息,具有较高的行为视频识别准确率。     

3D卷积自动编码网络的高光谱异常检测

高光谱图像包含丰富的地物光谱信息,在遥感图像领域有着巨大的发展前景。高光谱图像异常检测无需任何先验光谱信息,便可检测出图像中的异常目标。因此,在国防军事和民用领域都有广泛的应用,是现阶段高光谱图像处理领域的研究热点。然而,高光谱图像存在数据复杂、冗余性强、未标记以及样本数量少等特点,这给高光谱图像异常检测带来了很大的挑战。尤其是在深度学习中,往往需要大量的图像数据作为训练样本,这对高光谱图像来说很难获得。针对现有大多数算法对高光谱图像自适应性不强和空间-光谱信息利用不足的问题,提出一种基于3D卷积自动编码网络的高光谱异常检测算法,可以在少量训练数据的前提下,有效利用高光谱图像信息,学习更加有判别性的特征表达,提高检测精度。首先,通过3D卷积、3D池化和3D归一化等步骤设计3D卷积网络,进而提取高光谱图像的空间-光谱结构特征。然后,将3D卷积网络和3D反卷积网络分别嵌入自动编码网络的编码器和解码器,通过最小化结合均方差和光谱角距离的重构误差进行背景重构。最后,利用原始高光谱图像待测像元与重构的背景图像之间的马氏距离进行异常检测。该算法可以在无先验信息的情况下,自动训练网络中的所有参数,以无监督的方式学习高光谱图像的有效特征并进行背景重构。为证明算法的有效性,利用截取来自三组真实高光谱数据集的九个图像进行异常检测,并与RX,SRX,CRD,UNRS和LRASR五种算法进行对比。结果表明,与现有的其他算法相比,该算法可以在复杂程度不同的高光谱图像背景下可以保持较高的检测效果和准确率。     

基于序贯决策的航班恢复方法

针对枢纽机场临时关闭后的航班恢复问题,提出了一种新的调度方法,为实时航班恢复提供了新思路.通过重新定义恢复操作,将多变量复杂约束的航班规划问题转化为约束条件简单的序贯决策问题.新方法以原始航班计划为基础,按时间顺序对各时刻的机场起降航班流量约束进行冲突消解.在每一决策时刻,推理计算各航班推迟成本,优先安排成本高的航班起降.测试用例表明,新方法能够为繁忙枢纽机场临时关闭后的多机型航班恢复问题快速地给出最优调整方案.将模型拓展应用于飞机旅客一体化恢复问题,也能够迅速获得调整方案.     

碧凤蝶鳞片的微纳结构及其光学特性

为了探究碧凤蝶鳞片的光学特性及其形成机理,通过填充酒精溶液与改变入射角度的方式开展了碧凤蝶鳞片的变色实验,对前后翅鳞片的微观结构形态进行了观测与分析。构建了结构色鳞片的仿生结构模型,并结合传输矩阵法模拟鳞片膜系结构的反射光谱特性。碧凤蝶翅膀边缘黄绿色与青色区域表面均由下层蜂窝状网格陷光结构的黑褐色基鳞与上层褶皱凹坑状膜系结构的彩色鳞片构成。彩色鳞片由表面微凹坑底部与侧壁的2种结构色混合而成,且受天然光子晶体膜系结构及其精细尺寸的影响,对有机溶液、光照条件等具有敏感性变色特征。碧凤蝶鳞片具有的独特光学特性可为自适应变色伪装、传感检测等仿生智能材料领域提供一定的参考。     

碳纤维表面羰基铁的原位生长及吸波性能

以Fe(CO)5为前驱体,通过金属有机化学气相沉积(MOCVD),在碳纤维(CF)表面构筑厚度为纳米级的羰基铁(CI)壳层,通过改变沉积温度,调控核壳粉体的形貌结构和吸波性能。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和矢量网络分析仪对粉末的结构及电磁性能进行表征并对其吸波性能进行研究。结果表明:随着沉积温度升高(210~240℃),沉积到CF表面的羰基铁颗粒互相“吞并-融合”,此时CF-CI形成了完整的薄膜包覆型核壳结构;沉积温度太高时(270℃)会造成CF表面羰基铁壳层形貌的恶化。通过调节沉积温度,在纳米尺度上可以有效调控CI壳层的形貌,从而调节CF-CI核壳粒子的电磁性能。以核壳形貌及吸波性能为考察指标,最终确定最佳的沉积温度为240℃。以沉积温度为240℃时所获样品的电磁参数,模拟计算出涂层厚度为0.9 mm时,小于-10 dB的吸波带宽最大为4.6 GHz(13.4~18 GHz);涂层厚度为2.0 mm时,反射率达到最小值为-21.5 dB;厚度为0.9~3.9 mm时,在2~18 GHz均能实现吸波强度低于-10 dB。     

基于神经网络的GPS深度融合弹载惯导模型

针对传统弹载惯性导航系统误差修正采用线性化模型，无法对非线性误差进行修正的缺点，提出一种基于神经网络的GPS深度融合弹载惯导模型。构建IMU六路脉冲数到发射惯性坐标系下视速度增量的非线性映射关系，利用GPS信息对网络误差模型进行训练，为GPS信号失效后的长航时惯性导航系统提供更高精度的误差修正模型。仿真实验结果表明，相较于纯惯性导航系统，所提模型能够在GPS信号失效后抑制惯导系统误差发散，速度精度提高76.56%，位置精度提高91.61%。