红外鱼眼系统下的多目标威胁评估研究

针对红外鱼眼告警系统在对几公里以外的目标成像时表现为点目标,无距离、几何形状和纹理信息可以利用,很难对来袭目标的威胁程度做出较准确的评估问题,研究了红外鱼眼系统下的多目标威胁评估排序方法。提出了一种红外鱼眼系统下的多目标威胁评估模型。该模型利用激光测距机所获取的各目标的初始距离信息推导出了目标在各时刻的距离和径向速度,从而建立起了以目标的距离、径向速度、航向角和高低角为威胁指标的多目标威胁评估模型。然后根据多目标威胁评估的非线性特点,以及神经网络在解决非线性复杂问题所具有的良好的自适应能力和自学习能力,利用径向基函数(RBF)神经网络对多目标威胁程度进行评估并讨论了训练样本的生成方法。实验结果证明了该方法的可行性和有效性。     

基于HMM的机载设备状态健康评估方法研究

针对机载设备的状态健康评估问题,采用隐马尔科夫模型(HMM)对其进行性能退化程度的评估。首先引入状态条件概率矢量对HMM进行不确定性改进,并推导了其表达式;其次以状态条件概率比值为基础,给出了机载设备状态等级量化分值的计算方法,并据此设计了机载设备状态健康评估流程。最后以飞机发动机温控放大器为例进行仿真验证,结果表明上述方法能够给出直观、准确的状态评估结果。     

无人机在复杂电磁环境下的效能评估

通过分析无人机的结构层次和研究复杂电磁环境对无人机的影响,建立了复杂电磁环境下无人机的效能评估指标体系,通过主观赋权法和客观赋权法得到各项指标的权重,针对评估指标的模糊性和不确定性,基于云理论的原理,实现一定条件下评估指标的定性与定量的描述,综合考虑了评估过程中的模糊性和不确定性因素,并利用评价云模型拟合出无人机在复杂电磁环境下的综合效能。结合实例模拟分析表明,复杂电磁环境下的无人机云效能评估模型,为复杂电磁环境下无人机的定量化效能评估提供参考。     

无人机在复杂电磁环境下的效能评估

通过分析无人机的结构层次和研究复杂电磁环境对无人机的影响,建立了复杂电磁环境下无人机的效能评估指标体系,通过主观赋权法和客观赋权法得到各项指标的权重,针对评估指标的模糊性和不确定性,基于云理论的原理,实现一定条件下评估指标的定性与定量的描述,综合考虑了评估过程中的模糊性和不确定性因素,并利用评价云模型拟合出无人机在复杂电磁环境下的综合效能。结合实例模拟分析表明,复杂电磁环境下的无人机云效能评估模型,为复杂电磁环境下无人机的定量化效能评估提供参考。     

超高速摄影仪转镜谐响应的数值与试验分析

对超高速摄影仪转镜进行了谐响应数值分析,得到转镜在正弦周期激励下的幅频响应曲线、应力等值线图。转镜的幅频响应曲线在354 Hz处出现峰值,一阶扭转和二阶弯曲共振带出现了叠加,在1 600 Hz处曲线有细微的波动,转镜在一阶弯曲共振点处的幅频曲线幅值远大于其在1 600 Hz处的幅值,共振点处的等效应力是其匀速运转时的358倍。在转镜试验测试系统上测得的转镜幅频曲线在297 Hz 和355 Hz处均出现了峰值,数值解和实验结果能够很好地吻合。这说明转镜的一阶弯曲固有频率共振带是转镜的危险速度带,一阶弯曲是转镜出现动力学破坏的主要原因。仿真结果与实验结果的一致性表明,利用数值方法预测转镜的设计能否成功克服受迫振动引起的破坏是有效的。     

超高速摄影仪转镜谐响应的数值与试验分析

 对超高速摄影仪转镜进行了谐响应数值分析,得到转镜在正弦周期激励下的幅频响应曲线、应力等值线图。转镜的幅频响应曲线在354 Hz处出现峰值,一阶扭转和二阶弯曲共振带出现了叠加,在1 600 Hz处曲线有细微的波动,转镜在一阶弯曲共振点处的幅频曲线幅值远大于其在1 600 Hz处的幅值,共振点处的等效应力是其匀速运转时的358倍。在转镜试验测试系统上测得的转镜幅频曲线在297 Hz 和355 Hz处均出现了峰值,数值解和实验结果能够很好地吻合。这说明转镜的一阶弯曲固有频率共振带是转镜的危险速度带,一阶弯曲是转镜出现动力学破坏的主要原因。仿真结果与实验结果的一致性表明,利用数值方法预测转镜的设计能否成功克服受迫振动引起的破坏是有效的。     

亚像元动态成像技术中系统调制传递函数的数值分析

亚像元动态成像技术是目前实现遥感器小型化非常有效的新方法,因而研究亚像元动态成像系统的调制传递函数MTF显得非常必要和重要.介绍了亚像元动态成像的基本原理及成像过程,指出了光程差对亚像元动态成像系统MTF的影响.对亚像元动态成像系统的MTF进行了数值分析,并指出了亚像元动态成像系统的成像质量及空间分辨率与一般成像系统相比较的优点.     

热像系统动态探测概率的研究

研究了热像系统动态探测概率。在对目前动态探测概率研究状况作简要讨论的基础上 ,建立了动态探测概率的一个微分方程。利用该方程可以研究探测器以速度 v(x)向目标运动过程中的动态探测概率。与传统的动态探测概率相比 ,所提出的方法考虑了目标的运动过程 ,而传统的动态探测概率虽然包含了时间 t,但它并不表征物体的运动过程     

微束斑X射线源聚焦系统的数值研究

本文研究了由两个磁透镜组成的电子束打靶微束斑X射线源的聚焦系统.首先利用有限元法计算了磁透镜的磁感应强度的轴上分布,在此基础上用三次样条函数插值计算了磁场的空间分布,最后用四阶Runge-Kutta法追踪了电子的运动轨迹,并给出了入射电子束经过聚焦系统后的缩小倍率.     

高电压脉冲功率调节系统的数值模拟

介绍高电压脉冲功率调节系统（储能电感/断路开关）的模拟计算方法。根据使用的初始能源种类不同,分别对电容器模型和简单的爆炸磁压缩发生器（MFCG）模型作了初步计算。对于后者,分别考虑不带断路开关和带断路开关负载两种情况,从结果比较可知电流将变化20% ~31%。在电容器模型中,分别考虑了负载、初始充电电压、储能电感等因素的影响。通过计算表明,要得到理想的输出结果,必须对系统运行参数进行优化。     

3维电介质击穿模型在雷电防护系统评估试验中的应用

采用荷电圆盘雷云解析模型作激励源,利用电介质击穿模型进行了地闪先导放电高分辨力3维数值模拟,得到了50 m分辨力的地闪放电图样与先导近地500 m时的地面电场分布（峰值-164.9 kV·m-1）,结果与实际观测值相符。模拟中通过高维样条插值实现了计算空间与评估区域的分辨力转换（50 m到1 m）,构建评估模型,可以进行雷电防护系统的数值评估试验。用该方案对一种雷电防护系统概念模型进行了试验,结果显示：系统10 m高、-1.5 MV激励的条件下,5 m高处的雷击概率以系统为中心随距离增加而增大,系统投影区域雷击概率为0;由于先导激励地面电场的非对称性,保护区范围各向分布极不均匀。通过此方案可以得到系统作用下精细的雷击概率分布,适用于雷电防护系统效能评估。     

3维电介质击穿模型在雷电防护系统评估试验中的应用

 采用荷电圆盘雷云解析模型作激励源,利用电介质击穿模型进行了地闪先导放电高分辨力3维数值模拟,得到了50 m分辨力的地闪放电图样与先导近地500 m时的地面电场分布（峰值-164.9 kV·m_-1）,结果与实际观测值相符。模拟中通过高维样条插值实现了计算空间与评估区域的分辨力转换（50 m到1 m）,构建评估模型,可以进行雷电防护系统的数值评估试验。用该方案对一种雷电防护系统概念模型进行了试验,结果显示：系统10 m高、-1.5 MV激励的条件下,5 m高处的雷击概率以系统为中心随距离增加而增大,系统投影区域雷击概率为0;由于先导激励地面电场的非对称性,保护区范围各向分布极不均匀。通过此方案可以得到系统作用下精细的雷击概率分布,适用于雷电防护系统效能评估。     

1 MV阳极杆箍缩二极管数值模型实验研究

阳极杆箍缩二极管（RPD）具有小焦斑、高亮度的特点,是闪光X光机领域的研究热点。基于Marx发生器和脉冲形成线技术路线产生1 MV高电压脉冲驱动RPD,开展了不同结构参数二极管实验研究。基于RPD物理过程的数值模型,分析了结构参数对箍缩物理过程的影响。研究表明在1 MV电压下,RPD阴极等离子体平均扩散速度、阳极等离子体平均扩散速度分别为2,0.6 cm/μs时,该模型可以较好地描述实验结果。在阳极杆直径一定的情况下,二极管数值模型表明减小阴极孔径可以使二极管更快进入强箍缩状态,但过小的阴极孔径会导致二极管间隙过早闭合。     

An experimental evaluation method for the performance of a laser line scanning system with multiple sensors

Laser line scanning 3D digitising systems have a wide range of applications. Their working performance is mainly determined by the system calibration procedure and is also affected by the working conditions, CCD camera imperfections, and object surface optical characteristics. Therefore, a comprehensive evaluation of working performance is necessary before and during use. This study proposes an experimental method for the performance evaluation of a laser line scanner (LLS) with 8 scanning sensors developed in our laboratory. This method first obtains the dense point clouds of standard parts composed of disks, cylinders, and squares. Next, the single-layer point clouds located in horizontal planes of different heights are fitted using the least squares method to obtain the enclosed contours S. Three parameters, namely, the standard deviation of the distance distribution between points and S, the mean distance of the distance distribution, and the shape feature sizes, are used to evaluate the performance. The proposed method evaluates both the scanner as a whole and each scanning sensor. Using this method, more comprehensive information can be acquired to evaluate the scanner performance. The experimental results show that the absolute dimension size error and relative error are less than 5 mm and 3%, respectively, and the relative shape error is less than 2%; therefore, the evaluated LLS system can meet the requirements for human anthropometry applications. Although each scanning sensor has different random and systematic error, these errors are the function of measurement depth. These conclusions are helpful for the further use of this scanner system and can be utilised to optimise this LLS system further.     

循环加热式空气源热水机性能评价研究

对国家标准中循环加热热泵热水机性能评价方法的研究,结合主流性能评价系统存在的不足,给出提高性能评价系统精度及可行性的思路:一是尽可能的减少热量损失所占机组总加热的比重,二是简化精确计算热量损失方法。PPR管件替换钢制管件可以有效减少评价系统热损,热损修正函数的引入使热损计算更加准确、易行,使得循环加热式热泵热水机组制热量的计算也更加准确,性能系数的得出更加可靠,从很大程度上促进了热泵热水机行业的性能改善与研发进程,加速热泵热水机替换传统热水器的进程,为国家的低碳节能与可持续发展有一定促进。     

A new quantitative evaluation method of spiral drawing for patients with Parkinson’s disease based on a polar coordinate system with varying origin

Parkinson’s disease (PD) is a common disease of the central nervous system among the elderly, and its complex symptoms bring up challenges for the clinical diagnosis. In this paper, a new method based on a polar coordinate system with varying origin was proposed in order to quantitatively evaluate the performance in spiral drawing tasks for patients with Parkinson’s disease, since this method can assess the movement ability of spiral drawing before and after deep brain stimulation (DBS) among the patients. In this paper, three normal subjects and twelve PD patients participated in spiral drawing experiment. The hand movements of patients, before and after DBS, were recorded by a digitized tablet respectively in this experiment. And the variation of origin, radius, degree and other characteristics of hand movements were evaluated by introducing a set of parameters for feature extraction. The result showed that the proposed polar coordinate system embraced good performance in the quantitative evaluation of spiral drawing. Therefore, the proposed method overcame the limitation of data processes with fixed origin for diagnosis and evaluation, and by combining with extraction and analysis of characteristic parameters it had clinical significance in measuring the effectiveness of operation or treatment for the PD patients.