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2020, 40(4): .

摘要(692) PDF(238)

摘要:

2020, 40(4): .

摘要(566) PDF(290)

摘要:

HRRP自动目标识别方法综述

韩磊, 姚璐

2020, 40(4): 351-361,381. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.057

摘要(1191) PDF(421)

摘要:
雷达高分辨距离像自动目标识别是近年来雷达目标识别广受关注的一个研究领域. 基于国内外HRRP自动目标识别方法的研究现状，指出目前研究工作中亟待解决的两个问题：非合作目标的识别与分类超平面的获取；针对待解决问题提出目前研究工作中的3个重点：信噪比失配问题的研究，少量不完备样本的研究以及分类超平面获取方法的研究；对每个研究重点的研究思路进行详细划分，包括移除噪声成分、特征提取以及支持向量等，并归纳每种思路的研究现状；最后，对3个重点的研究现状进行总结评述并指出未来的发展方向.

冲击载荷下金属薄壁圆柱壳动态响应特性研究

李金柱, 齐凯丽, 袁婷, 武海军, 黄风雷

2020, 40(4): 362-368. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.139

摘要(1010) PDF(464)

摘要:
为探讨薄壁结构金属件在冲击载荷作用下的变形模态、受力特征等动态力学响应特性，对3种材料的薄壁圆柱壳体进行了不同速度的落锤冲击实验，获得了相同冲击条件下不同材料圆柱壳体的变形模态、吸能方式和轴向缩短率，以及冲击速度和径厚比对圆柱壳体吸能和轴向缩短率的影响规律. 研究结果表明：薄壁圆柱壳的轴向缩短率随着冲击速度增加而增加，由于应变率效应吸能能力也随着冲击速度增加而增加；薄壁圆柱壳体的轴向缩短率随着径厚比的增加而增加；动态冲击条件下的平均后屈曲载荷远大于准静态条件下的理论载荷，除了与圆筒直径、厚度以及材料特性相关外，还与冲击速度相关；通过非轴对称屈曲折皱变形来抗冲击A6060铝合金适合用于薄壁结构件.

利用LS-OPT软件自动标定DNAN/RDX熔注炸药JWL状态方程参数

周霖, 刘凯, 张向荣, 苗飞超, 闫波, 白玉奇

2020, 40(4): 369-374. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.286

摘要(1203) PDF(446)

摘要:
爆轰产物状态方程是预估炸药做功能力的重要手段. 为拟合JWL状态方程参数，使用铜和钨两种阻抗相差较大的金属飞片进行炸药驱动飞片实验，得到两组飞片自由面中心点速度-时间曲线. 使用试错法及LS-OPT软件自动标定两种方法标定了钨飞片工况下的DNAN基熔注炸药（DNAN/RDX 40/60）JWL状态方程参数，试错法得到结果的计算曲线与实验曲线对比误差为16.86%，自动标定的误差为3.04%. 再使用自动标定得到的参数对炸药驱动铜飞片的过程进行数值模拟，与铜飞片的实验曲线进行对比，误差为4.60%. 研究表明，LS-OPT软件自动标定的方法可用于标定DNAN基熔注炸药JWL状态方程参数，与传统拟合方法相比，可避免进行大量的人工计算，得到的结果更为准确.

活性破片终点毁伤威力试验研究

赵宏伟, 余庆波, 邓斌, 寸辉

2020, 40(4): 375-381. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.092

摘要(848) PDF(313)

摘要:
针对活性破片终点毁伤威力问题，采用试验研究的方法，分析了活性破片的击穿能力、引燃能力和引爆能力. 结果表明，2.5 g活性破片在870 m/s以上碰撞速度条件下，能可靠击穿8 mm厚LY12硬铝，侵孔直径约为自身直径的1.6~2.0倍；10 g活性破片以大于800 m/s左右速度击穿10 mm厚LY12硬铝板后，可靠引燃航空煤油；10 g活性破片以大于960 m/s左右速度击穿6 mm厚A3钢板后，可靠引爆战斗部装药. 结合活性破片击穿能力可知，活性破片贯穿一定厚度靶板并达到其起爆阈值，就能引燃燃油或引爆装药.

基于符号执行提高缺陷分析的准确性研究

王眉林, 张旖旎, 李明月, 邵帅, 刘湿润

2020, 40(4): 382-385,395. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.383

摘要(1006) PDF(297)

摘要:
静态分析是检测软件代码缺陷和提升软件代码质量的有效方式. 由于静态分析不实际运行代码，不能获取足够的运行时信息，因此分析结果的准确性有待提高. 相比而言，符号执行技术能够模拟执行程序并收集大量的数据流信息，提升数据流分析的准确程度，弥补静态分析的不足. 为了提高静态分析工具分析程序缺陷的准确性，本文设计并实现了一个代码缺陷检测工具ABAZER-SE，它基于GCC抽象语法树，综合采用符号执行与静态分析技术以检测源代码中的缺陷. 使用Toyota ITC静态分析基准对该工具进行了评估，实验结果表明，本文方法及工具可以提高静态分析结果的准确性.

固定翼双旋弹修正组件滚转控制研究

张鑫, 姚晓先

2020, 40(4): 386-395. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.090

摘要(1054) PDF(376)

摘要:
针对固定翼双旋弹修正组件滚转通道存在的输入扰动和模型不确定性问题，设计一种基于H_∞回路整形的两自由度滚转通道控制方法. 通过对修正组件电气系统和机械系统的建模，得到执行机构电磁控制力矩的计算方法，利用理论分析及实验测试，研究了修正组件气动力矩和滚转阻尼力矩的建模方法，从而得到滚转通道控制模型，并设计基于H_∞回路整形的两自由度滚转通道控制器实现滚转角度控制. 半实物仿真实验结果表明，通过对修正组件电气系统和机械系统分析建立滚转通道控制模型的方法可行，设计的滚转通道控制器能够实现精确的滚转角控制.

基于滑模与状态反馈模糊加权控制的气动伺服焊枪柔性接触研究

王涛, 王绍宁, 王波, 朱爱东

2020, 40(4): 396-400. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.454

摘要(898) PDF(284)

摘要:
在焊枪电极接近运动过程中，期望接近速度大且在接触面附近快速降速以减小接触时的冲击力，实现一种柔性接触，对于提高焊接的效率和质量具有很重要的作用. 滑模控制虽然能有效降低焊枪电极接触力，但所用时间较长. 本文将基于模糊逻辑的滑模与状态反馈加权控制运用到气动伺服焊枪系统中，在建立系统模型的基础上设计滑模切换函数和滑模控制律，通过极点配置的方法设计状态反馈控制器，之后基于模糊控制设计滑模与状态反馈模糊加权控制器，最后通过实验验证提出的控制策略. 实验结果表明设计的控制器控制效果优于最大量控制和滑模控制，可有效实现柔性接触.

4足机器人腿部机构运动学分析及步态规划

马广英, 刘润晨, 陈原, 高军, 徐丕兵

2020, 40(4): 401-408. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.013

摘要(1205) PDF(340)

摘要:
为提高足式机器人的承载能力与运行稳定性，提出了一种基于3UPR并联机构的4足机器人，并对其运动性能进行分析. 运用螺旋理论对该机构进行自由度分析，通过位置反解模型对机器人腿部机构进行运动学分析，得到驱动进给量和驱动速度. 通过ADAMS仿真与理论计算结果的数据对比，验证模型建立的正确性. 通过求解速度雅克比矩阵对机构进行奇异性分析. 根据单腿的运动轨迹，对机器人进行对角步态规划. 结果表明该机构具有X、Z方向转动和Y方向移动的3个自由度. 该机构不存在奇异位置，且具有良好的运动性能. 步态仿真结果表明，机器人可以在平地上实现平稳运动，前进速度达到135 mm/s.

基于关键点特征匹配的点云配准方法

陆军, 邵红旭, 王伟, 范哲君, 夏桂华

2020, 40(4): 409-415. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.476

摘要(1171) PDF(340)

摘要:
针对ICP配准算法对点云的初始位置要求高、处理低重叠率的点云配准能力低的问题，提出了一种基于关键点特征匹配的点云配准方法. 设计一种多尺度加权法向投影均值差的关键点提取算法，结合SHOT描述子对关键点进行特征描述，融合几何一致性以及RANSAC算法去除匹配过程中的误匹配点对，优化关键点之间的对应关系，通过奇异值分解计算刚体变换矩阵，完成点云粗配准，使用ICP进行精确配准. 实验表明，本文提出的关键点提取算法能有效提取点云表面特征变化明显的点，使用SHOT特征对关键点进行描述，能够快速、精确地完成点云数据配准，并且对于较低重叠率的点云，也具有较好的配准效果.

地理坐标系下GPS定位误差的定量研究

郭岩冰, 缪玲娟, 李传军, 张希

2020, 40(4): 416-420. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.105

摘要(867) PDF(335)

摘要:
针对目前对使用伪距的GPS定位误差的定量分析仍然不够精确的问题，本文分2种情况在东北天地理坐标系下对GPS定位误差进行了进一步分析：当使用全部可见卫星进行定位时，通过为不同纬度设置相应参数明显改进了GPS定位误差表达式；当选择4颗最优卫星进行定位时，针对更加实际的情况首次得出了GPS定位误差表达式. 从而给出了这2种情况下各向定位误差之间的关系. 在用户测距误差标准差σ_URE已知的情况下，根据提出的公式能够更加准确地估计GPS各向定位误差的标准差. 通过SPIRENT卫星信号模拟器生成赤道、北纬45°和北极点处的卫星信号，验证了所提出公式的精确性.

基于特征匹配的非刚性大位移光流算法

王广龙, 田杰, 朱文杰, 方丹

2020, 40(4): 421-426,440. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.023

摘要(990) PDF(327)

摘要:
针对非刚性大位移光流估计问题，提出了一种基于特征匹配的光流优化算法. 首先，传统数据项针对整副图像进行一致性假设的策略过于粗放，文中采用了一种根据图像中每个像素特点自适应选择一致性假设的优化方法；其次，针对传统各向同性的平滑项易造成演化过程中图像细节丢失、边缘模糊等问题，提出一种各向异性的平滑项，有利于实现图像细节的光流估计；另外融合特征匹配于变分光流框架中，充分利用特征匹配在大位移条件下的鲁棒性与变分光流的致密性；最后，基于MPI Sintel数据集对本文算法进行定量分析. 实验结果表明，本文算法能够实现非刚性大位移光流的准确估计，鲁棒性强，在market_5图像中，该算法比LDOF于AAE和AEPE指标上分别提升了18.9%与21.9%.

ArUco-SLAM:基于ArUco二维码阵列的单目实时建图定位系统

邢伯阳, 潘峰, 冯肖雪

2020, 40(4): 427-433. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.026

摘要(1446) PDF(333)

摘要:
高精度自动建图算法是ArUco二维码阵列定位系统应用的前提和核心，现有在线建图算法累计误差大且易受误检测影响，而人工标定和离线建图的方式则效率低、耗时长. 为解决上述问题，本文提出了一种ArUco-SLAM单目实时建图定位算法，其采用前后端并行建图、联合优化的框架，前端以坐标系变换封闭原理对地图进行快速更新和局部修正；后端以非线性优化算法最小化二维码顶点总体重投影误差，实现对关键帧序列囊括地图的全局优化；最终，基于联合优化算法实现对前后端地图的匹配，消除前端地图的累计误差. 设计实验对所提算法进行了验证，实验结果证明其相比现有建图系统有着累计误差小和建图效率高的优点，具有建立大规模二维码阵列厘米级精度地图的能力.

基于3参量的加速度控制方法研究

汪首坤, 胡晓宇, 史晓新, 岳彬凯

2020, 40(4): 434-440. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.031

摘要(951) PDF(327)

摘要:
电驱振动台具有清洁、安装方便等优点，为了在电驱振动台实现加速度模拟，分析并建立了电驱执行机构的简化模型，基于该模型采用了3参量控制的方法对加速度进行控制. 在Matlab/Simulink环境中搭建了系统仿真模型进行仿真，并搭建实物系统进行实验，仿真和实验结果表明，3参量控制器能够有效拓展电驱振动台加速度响应的带宽. 最后，采用3参量控制器对电驱振动台进行加速度路谱模拟试验，实现了较高精度的加速度路谱模拟.

GEO空间慢旋目标天基监视受控绕飞轨道设计与仿真

张扬, 甘庆波, 傅江良, 李子申, 袁洪, 熊瑶

2020, 40(4): 441-447. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.534

摘要(924) PDF(324)

摘要:
为实现GEO空间慢旋目标特定面的连续观测，提出了一种天基监视受控绕飞轨道设计方法. 首先建立了目标、天基平台相对运动模型，研究了空间任意自旋轴下的期望相对轨道模型，设计了单周期受控绕飞模型和多周期螺旋接近受控绕飞模型，应用时间约束的多脉冲控制实现平台受控绕飞，仿真分析了不同绕飞半径、不同脉冲数、不同绕飞周期下的受控绕飞轨道，最后提出并验证了多周期螺旋接近受控绕飞策略. 结果表明，基于GEO空间自旋目标姿态变化的受控绕飞的相对轨道设计，能够实现目标特定面的连续指向观测，相关仿真结果和结论对实际工程应用具有一定的参考意义.

Riccati方程的几何求解方法

纳文, 曹越琦, 张世强, 孙华飞

2020, 40(4): 448-451. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.028

摘要(1278) PDF(332)

摘要:
本文首先介绍线性系统的最优控制概念，引入经典的Riccati方程. 之后，在4种不同的黎曼度量下给出正定矩阵流形上的测地距离. 最后，利用几何方法求出对应的黎曼梯度，给出了关于测地距离的求解Riccati方程的迭代公式.

一种改进的多介质ALE动量重映算法

王成, 栗皓, 李涛, 贾祖朋

2020, 40(4): 452-460. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.134

摘要(1105) PDF(391)

摘要:
传统多介质任意拉格朗日欧拉（arbitrary Lagrange-Euler，ALE）方法在解决强间断、大变形等问题时，采用现有的重分重映算法进行计算会出现耗散现象. 在计算过程中，为保证计算结果的可靠性并提高算法的鲁棒性，往往需要多次的重分重映计算，导致耗散现象更加严重，甚至出现非物理的计算结果. 通过对传统重映算法进行测试和分析研究，发现了重映过程中数值耗散的产生机理，并对传统重映算法进行了改进，使得其在满足质量守恒、动量守恒和能量守恒的基础上，更好地还原重分重映前的物理场空间分布，从而提高了重映算法的计算精度和计算结果的可靠性，有效解决流体力学中强间断、高密度比、高压力比和强冲击等问题.

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2020年第40卷第4期

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