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2011年 第5期

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工程力学
数字散斑相关方法的全场优化表述
王显, 马少鹏, 陈俊达, 宋义敏
2011, (5): 505-508.
摘要(1727) PDF(257)
摘要:
从图像运动估计中的基本假设——灰度不变假设出发,用优化方法建立了基于整幅图像匹配的数字散斑相关方法(也称为数字图像相关方法)求解模型,即全场优化求解模型. 从建立的全场求解模型出发可引申出常用的两类数字散斑相关方法的求解思路,即基于离散的子区匹配的数字散斑相关方法求解模型和基于有限元的数字散斑相关方法求解模型. 从模型建立及求解分析中可知,位移表征模式是数字散斑相关方法求解模型的关键,不同的位移表征模式可构成不同的数字散斑相关方法求解方法.
冗余设计火工装置的可靠性评定试验方法研究
荣吉利, 张涛, 董沛武, 李健
2011, (5): 509-513.
摘要(1939) PDF(220)
摘要:
研究冗余设计火工装置的可靠性评定问题. 针对火工装置常用的冗余设计方案,通过制定相应的强化试验方法,按强化试验结果进行火工装置可靠性估计,并结合火工装置的工作特点推导出它在额定条件下的功能可靠性. 计算验证结果表明：利用本方法,在0.95的置信度下,只需要少于10次的试验就能够评定0.99990～0.99999量级的可靠性. 该方法对冗余设计火工装置具有较高的试验效率,满足航天产品可靠性评定的工程需要.
机械工程
电磁阀驱动电流对喷油特性影响规律研究
刘兴华, 王裕鹏, 陈宇航, 刘福水
2011, (5): 514-518.
摘要(1757) PDF(239)
摘要:
在电控单体泵实验台上进行了不同电磁阀驱动电流对喷油特性影响的实验研究. 讨论了单体泵燃油系统控制信号、驱动电流、油管压力、喷油速率和针阀升程各参数之间的延迟关系,探讨了不同的保持和开启电流时喷油量的变化规律. 结果表明,不同的开启和保持电流对燃油系统喷油持续期长度等喷油特性影响很大,驱动电流与燃油系统的喷油速率、喷油压力、针阀升程和喷油量存在着规律性的变动. 因此,不同电磁阀均需确定最优的开启和保持电流,降低驱动电流对燃油系统喷射特性产生的影响.
基于微分几何法的半主动油气悬架LQR控制
么鸣涛, 李钊, 顾亮
2011, (5): 519-523.
摘要(1663) PDF(204)
摘要:
为了对某工程车辆半主动悬架的油气弹簧进行有效控制,分析了油气弹簧弹性力和阻尼力的非线性特性,建立了车辆半主动油气悬架非线性动力学模型. 提出了应用微分几何理论并经过非线性状态反馈变换的方法,对半主动悬架非线性系统进行精确线性化,利用线性二次型调节器实现了非线性状态反馈最优控制,并用Matlab/Simulink编程进行仿真实验. 仿真得出半主动油气悬架与被动油气悬架相比,显著地提高了车辆的平顺性. 研究结果表明此方法可为车辆悬架控制的研究提供参考.
基于CAN网络的混合动力汽车硬件在环仿真平台
王熠, 何洪文, 张颖琦, 林逸
2011, (5): 524-527.
摘要(1492) PDF(271)
摘要:
建立基于多xPC-Target系统的混合动力汽车硬件分布式实时在环仿真平台. 通过CAN网络将2个xPC-Target双机系统组合而成. 2个xPC-Target双机系统各自运行混合动力汽车各个功能模块的仿真模型,实现数据采集、处理及计算. 使用多个xPC-Target系统能够有效分担仿真硬件设备的计算量,有利于提高仿真模型复杂度,提高仿真精度. 由CAN网络实现2个xPC-Target系统间的通信. 对xPC-Target的性能进行了测试,对CAN通信的时延进行了测试. 在所构建的仿真平台上进行的计算验
汽车自适应巡航系统中电子节气门的精确控制
冯道宁, 刘昭度, 裴晓飞
2011, (5): 528-532.
摘要(1724) PDF(293)
摘要:
在改装的捷达GTX轿车上研究ACC系统中电子节气门的控制策略. 在控制方法中综合应用了多种PID算法,针对直流力矩电机机械特性对控制策略进行了优化,通过单片机的输出比较通道产生PWM以控制电机. 通过实验台和实车试验,证明基于该控制策略开发电子节气门控制器的控制效果良好.
信息科学与控制
弹体姿态估计数据融合算法研究
王勇, 陈家斌, 刘志德, 宋春雷
2011, (5): 533-536.
摘要(1567) PDF(193)
摘要:
为了测量剧烈变化的弹体滚转角姿态,设计了高、低量程配置的传感器测量方案,利用UKF滤波器,对弹体滚转姿态进行估计. 为了提高弹体飞行中间段的滚转姿态测量精度,进一步设计了状态融合和量测融合两种数据融合算法. 仿真研究表明,量测融合算法精度高、实时性强.
基于数据的多模型分数阶PID控制方法
廖勇, 麻信洛, 齐俊杰, 苏锡亮
2011, (5): 537-540.
摘要(1756) PDF(221)
摘要:
针对复杂非线性系统,将多模型建模与分数阶PID控制相结合,设计了一种完全基于输入-输出数据的多模型在线建模控制方法. 首先,利用输入-输出数据对非线性系统进行在线多模型建模;然后,针对所建立的多个局部模型,基于加权控制方式设计分数阶PID控制器. 该方法将对系统的建模与控制器的设计包含在一个控制系统设计框架以内,对系统模型的不确定性具有更好的鲁棒性,仿真实验的结果表明了该方法的有效性.
标准模型下无对运算的公钥证书加密体制
杨勇, 徐秋亮
2011, (5): 541-546.
摘要(1489) PDF(200)
摘要:
为抵抗CL-PKE加密体制中因置换用户公钥产生的拒绝解密(denial of decryption)攻击,构建了一个没有使用椭圆曲线上双线性对运算的加密算法. 该体制的安全模型选用了安全性较高的标准模型. 此外该体制不但可以抵制外部攻击者的拒绝解密攻击,而且可以抵制密钥生成中心(KGC)的拒绝解密攻击. 在提高性能的同时,还保持了较高的计算效率.
基于逻辑密钥树的组播密钥管理研究进展
李晖, 刘志国, 程琳静, 胡也
2011, (5): 547-551.
摘要(1287) PDF(189)
摘要:
介绍了基于逻辑密钥树的组播密钥管理方案,以及针对逻辑密钥树的改进方案. 分析了各个方案如何从组播应用的要求和限制出发,在满足安全需求、提高服务质量的同时尽量降低开销,指出各个方案都是在安全性、服务质量和开销等3个方面的要求之间进行适当的折衷与平衡. 通过对各个改进方案的出发点及其优缺点的分析,为如何根据实际情况设计适合具体组播业务的密钥管理方案提供了参考.
基于样本的等距特征映射的行为分析方法
黄天羽, 李立杰, 胡希胜
2011, (5): 552-556.
摘要(1241) PDF(211)
摘要:
针对运动捕捉数据分析和应用的效率要求,提出了一种基于样本-Isomap的行为分析方法. 通过计算运动数据中样本帧的距离矩阵得到样本嵌入空间的特征向量,用其近似表示嵌入空间的特征向量,然后在该空间上计算非样本帧的投影,得到非样本帧的近似流形嵌入. 结果表明当样本帧的选取比例在10%时可以近似得到整个运动数据的低维流形嵌入,且处理效率比原方法提高10倍以上. 应用该算法对高维运动捕捉数据进行降维,能够提高运动捕捉数据分析和应用的效率.
基于改进水平集的多运动目标检测方法
李静, 王军政, 梁少敏, 沈伟
2011, (5): 557-561.
摘要(1135) PDF(251)
摘要:
针对多目标检测中目标和阴影连接导致检测失败的问题,提出一种基于改进水平集的精确检测方法. 通过对监控视频进行对称差分获取运动信息,将其融合到水平集演化函数中,然后进行一次分割得到演化曲线,以此获得目标的位置信息. 根据目标与阴影的差异信息,调整水平集演化函数,进行二次分割可准确分离多个目标及其阴影. 将文中方法应用在公路监控的多运动车辆检测实验中,能够有效地检测出运动车辆轮廓,处理速度为24帧/s,消除阴影的准确率达98.6%,取得了准确的检测效果.
融合背景信息的改进粒子滤波跟踪算法
罗涛, 王建中, 陆培源
2011, (5): 562-566.
摘要(1666) PDF(190)
摘要:
为消除传统粒子滤波算法在跟踪目标受到相似背景干扰和遮挡时,容易造成跟踪误差增大或跟踪失效的影响,提出融合背景信息的改进粒子滤波跟踪算法. 利用对数似然函数将背景信息融入目标模型,并将目标分为多个子区域增强目标模型的可靠性,有效克服了相似背景对目标的干扰;然后存储一定时间的历史轨迹信息,通过最小二乘法进行拟合并预测下一帧目标出现的位置,有效克服了遮挡对跟踪的影响. 实验结果表明,该算法比传统的粒子滤波算法具有更强的抗背景干扰能力,在遮挡情况下也有更好的跟踪精度.
基于行为序列灰色模糊判定的计算机木马检测方法
胡光俊, 宋伟航, 徐国爱
2011, (5): 567-571.
摘要(1246) PDF(233)
摘要:
针对计算机木马判定困难的问题,提出了一种对行为序列进行多属性灰色模糊木马判定的方法. 通过对计算机木马定性分析构建了木马攻击树,归纳了木马使用攻击树叶子节点方法实现不同功能的概率等级. 使用基于木马行为的检测技术检测出主机包含网络通信、隐蔽运行、开机启动、自我防护四要素的所有行为序列,视这些行为序列为木马设计方案,使用模糊数量化定性指标,将灰色系统理论与模糊优选结合,计算各方案的木马灰色模糊的优属度,最后使用危险指数进行木马判定. 应用示例表明该方法可以有效区分正常程序,检出木马程序.
光学与电子工程
奇异值分解对轴承振动信号中调幅特征信息的提取
赵学智, 叶邦彦, 林颖
2011, (5): 572-577.
摘要(1699) PDF(202)
摘要:
为了从复杂的轴承振动信号中提取微弱的故障信息,提出了一种基于奇异值分解的特征提取方法. 分析了基于奇异值分解的信号分解和特征提取原理,指出其信号分解的实质是一种线性叠加分解,并通过对轴承振动信号构造Hankel矩阵,利用奇异值分解处理后得到多个分量信号,并选择前面一定数目的分量信号进行叠加,准确地提取到了因滚道损伤引起的调幅特征,进而研究分析了不同数目分量所获得的调幅特征效果,并与小波变换进行比较. 研究结果表明SVD对调幅特征的提取效果优于小波变换.
基于小波包变换的中波红外偏振图像融合研究
陈伟力, 王霞, 金伟其, 李福文
2011, (5): 578-582.
摘要(1700) PDF(204)
摘要:
针对红外偏振图像的突显目标轮廓的能力及增强景物细节信息的特点,提出基于小波包变换法的红外偏振图像灰度级融合方法,对辐射强度图像及偏振信息图像进行有效融合. 通过与常用的红外图像融合方法进行客观比较,表明通过小波包变换法得到的融合图像的对比度值、信息熵及互信息值均比较高,该方法有利于场景感知和目标识别.
认知UWB正交脉冲序列设计及性能分析
马英杰, 周正, 何文才, 张静, 姚海鹏
2011, (5): 583-588.
摘要(1663) PDF(220)
摘要:
为了解决超宽带与窄带系统共存问题,基于认知无线电的思想,采用Hermite 矩阵特征向量方法和Rayleigh信号提出了一种认知超宽带(UWB)正交脉冲序列设计方法,从而达到抑制窄带干扰的目的. 分析了基于认知UWB脉冲序列的2PPM-TH 和2PAM-TH UWB系统的抗多用户干扰以及窄带干扰性能. 仿真结果表明,提出的自适应脉冲序列的功率谱密度分布符合FCC关于室内和室外UWB应用的频谱规范,可以实现任意频段陷波,具有灵活的认知避免能力；认知UWB脉冲序列具有较强的窄带干扰抑制能力.
月面态势感知雷达三维成像方法
鄢宏华, 栗苹, 傅雄军, 高梅国
2011, (5): 589-593.
摘要(1564) PDF(158)
摘要:
为实现月球探测器软着陆前在悬停状态下对局部月面起伏态势的有效感知,提出一种基于高度维宽带高分辨以及平面二维接收数字波束形成的雷达三维成像方法. 该方法的突出特点是不需要雷达与目标间的相对运动便能实现三维成像. 根据成像原理,对雷达发射波形、天线形式及尺寸进行了研究和设计;探讨了成像高度以及场景栅格扫描时的波位步进量问题;给出完整的成像处理流程并进行仿真验证. 仿真结果表明,采用该方法可以获得强散射中心三维坐标,重构出场景区域的三维图像.
基于载波辅助的GPS相对动态跟踪算法研究
潘曦, 聂玉平
2011, (5): 594-597.
摘要(1531) PDF(235)
摘要:
针对高动态GPS信号接收问题,深入研究了相对动态跟踪的环路算法,分析了伪码双环跟踪结构,与国外采用的近似最大似然估计(AMLE)和扩展卡尔曼滤波(EKF)算法相比,该算法采用载波辅助伪码方法将绝对动态跟踪转换为相对动态跟踪,采用低阶窄带锁相环提高伪码环路的跟踪精度,简化了技术实现复杂度. 经过系统仿真验证,性能满足高动态GPS信号跟踪要求.
外场RCS测量多路径干扰抑制技术研究
张新好, 田进军, 洪韬, 宁焕生, 王振荣
2011, (5): 598-602.
摘要(1231) PDF(232)
摘要:
针对室外近地雷达横截面(RCS)测试场测量结果易受多路径干扰影响的问题,利用射线跟踪技术,综合考虑了信号直射、地面反射和刀边衍射3种因素,建立了单刀刃型障碍信号传输损耗预测模型,推导出了单刀刃型雷达栅信号传输衰落的数学表达式. 结合某单位外场数据,对近地信号传输损耗预测模型进行了仿真分析,提出了一种新的单刀刃型雷达栅高度选取原则,根据优化结果进行了工程实现. 实测结果证明了文中所述模型的实用性和有效性.
化工与材料科学
一锅法合成二硝基五亚甲基四胺工艺研究
王鹏, 宋红燕, 孟子晖, 李清霞
2011, (5): 603-605.
摘要(2924) PDF(195)
摘要:
通过研究一锅法合成DPT工艺为DPT法制备HMX工艺改进提供依据. 以尿素为起始原料,中间体不分离,经硝化、水解、Mannich缩合等反应得到DPT. 考察硝酸用量、硝化时间、水解时间、甲醛用量和介质pH值等因素对DPT收率的影响,确立了较佳工艺. 当发烟硝酸用量11.5mL,硝硫混酸体积比1.1,硝化60min,水解90min,体积分数37%~40%的甲醛溶液40.8mL加热至40℃反应40min,氨水中和溶液至pH=7.5,DPT产率65.2%.
亚微米Fe包Co空心微球的制备
孔宁亮, 刘颖, 赵修臣, 李红
2011, (5): 606-610.
摘要(1328) PDF(203)
摘要:
研究了一种制备Fe包Co空心微球的新方法. 以纳米铁粒子为模板,水合肼为还原剂,通过化学镀制备出具有核壳结构的Co包Fe纳米粒子,用HCl溶去Fe核制备出空心Co微球,以空心Co微球为模板,NaBH4为还原剂,通过化学镀Fe制备了亚微米Fe包Co的空心微球. 研究发现,在化学镀Fe过程中,Fe包Co空心微球之间极易形成硬黏结,通过降低反应物浓度和反应温度，增大反应液pH值抑制镀液中Fe粒子的独立形核，则可明显防止Fe包Co空心微球之间硬黏结的发生.
水热法合成Y2O3∶ Yb3+,Er3+上转换材料及发光特性
赵晓旭, 李继伟, 金立国, 翟锦, 韦天新
2011, (5): 611-614.
摘要(1876) PDF(216)
摘要:
以Y2O3,Yb2O3和Er2O3为原料,利用水热法制备Y2O3∶Yb3+,Er3+纳米上转换材料. 通过X射线粉末衍射、扫描电镜和透射电镜对材料的晶型、成分、粒径及表面形貌进行分析. 实验结果表明:所得粉体的晶型为立方晶系,晶粒为圆球形,平均粒径为20nm. 在波长为980nm半导体
钨铜合金准静态压缩性能研究
程焕武, 马宇亮, 付克勤, 薛云飞, 夏仲弘, 滕军
2011, (5): 615-617.
摘要(1621) PDF(190)
摘要:
利用WDW-E100D型微机控制电子式万能试验机、S-4800场发射扫描电镜和XRD等分析测试方法,研究W-Cu20准静态压缩性能及其变形特征. 结果表明:退火处理能消除制备W-Cu20合金时产生的内应力,提高其塑性变形能力,同时降低抗压强度. W-Cu20合金准静态压缩在剪切面上产生形变带,钨相形态发生较大变化,沿剪切面方向由球形变为条形,经800℃退火处理后的组织中形变带最显著.
生命与科学
核桃楸树皮提取物抗肿瘤及免疫调节作用的研究
李岩, 辛念, 李玉娟, 张洁雨
2011, (5): 618-621.
摘要(1760) PDF(241)
摘要:
研究核桃楸树皮提取物(HT)的抗肿瘤及免疫调节作用. 建立荷瘤小鼠模型,检测HT抑瘤率及对免疫器官、腹腔巨噬细胞吞噬功能、T淋巴细胞增殖、血清IL-2、TNF-α水平以及机体免疫功能的影响;建立小鼠免疫功能低下模型,检测HT对外周血细胞的影响. 实验表明HT具有明显的抑瘤作用,高剂量组抑瘤率达54.6%,可显著提高荷瘤小鼠胸腺及脾脏系数、巨噬细胞吞噬功能、T淋巴细胞增殖、IL-2及TNF-α的表达以及延长游泳及耐缺氧时间,并能升高免疫抑制小鼠的白细胞(p
管理科学
基于顾客选择行为的存量控制稳健模型
李金林, 徐丽萍
2011, (5): 622-626.
摘要(1277) PDF(195)
摘要:
针对销售系统不能完全记录顾客到达情况,难以准确收集和分析顾客选择偏好,存在较大需求预测误差,使得基于选择行为的存量控制模型在应用中往往达不到理论预期效果的问题，为了系统地减少最优控制策略对需求预测误差的敏感性,应用马尔可夫决策过程理论和稳健最优化方法建立存量控制的稳健模型,并同时考虑超订问题；在证明最优值函数单调的基础上,构建了一种稳健竞标价格策略. 数值模拟算例表明,在需求预测误差较大情况下，最优稳健策略比一般最优策略更能够提高总收益.
基于分形高斯噪声叠加的蒙特卡罗模拟定价
刘岭
2011, (5): 627-630.
摘要(1647) PDF(232)
摘要:
为了提高蒙特卡罗模拟定价的精度和效率,用循环嵌入方法快速精确地生成分形高斯噪声,进而叠加合成分形布朗运动,在此基础上运用蒙特卡罗方法模拟金融产品价格运动轨迹. 通过对国电电力认购权证(国电CWB1)进行100个交易日模拟定价的结果表明,该方法比标准布朗运动能获得更高的定价精度.

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