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2021, 41(11): .

摘要(297) PDF(200)

摘要:

2021, 41(11): .

摘要(224) PDF(116)

摘要:

越野环境下无人驾驶车辆技术研究综述

胡宇辉, 王旭, 胡家铭, 龚建伟, 王克, 李桂鹏, 梅程

2021, 41(11): 1137-1144. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.144

摘要(932) PDF(330)

摘要:
越野环境下的无人驾驶车辆技术是近年来智能化领域重要研究方向之一，其在推动军事智能化发展、提高工农业生产效率等方面起到重要作用，具有一定的军事战略意义与民用经济价值.文中基于国内外越野场景下无人驾驶车辆技术的研究现状，从环境感知与导航定位、路径规划、运动控制3个研究层面进行归纳总结，阐述了越野场景下无人驾驶车辆技术中的关键技术及其技术应用存在的问题，并对未来越野环境下无人驾驶车辆技术的研究方向和研究重点进行了展望.

爆炸载荷作用下玻璃钢/硬质聚氨酯泡沫夹层结构抗冲击性能实验研究

曾祥, 刘彦, 许泽建, 黄风雷

2021, 41(11): 1145-1153. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2021.036

摘要(413) PDF(240)

摘要:
为分析玻璃钢/硬质聚氨酯泡沫组成的单夹层方板、双夹层方板以及单夹层方板单面喷涂聚脲结构在爆炸载荷作用下的动力响应及抗爆性能，进行了等面密度的3种结构靶板的爆炸冲击波毁伤效应试验，获得了3种结构靶板在爆炸载荷作用下的破坏模式，并比较了3种结构的抗冲击性能.研究发现，靶板的面板破坏模式以固支边界断裂裂纹、四角弯折裂纹和应力集中处剪切裂纹为主，芯层形成了明显的压溃区、裂纹聚集区、脱粘破坏和拉伸裂纹破坏.等面密度设计的双夹层方板和迎爆面喷涂聚脲的单夹层方板破坏程度和残余变形比单夹层结构更大；背爆面喷涂聚脲的单夹层方板破坏程度比单夹层结构更大，但背爆面板残余变形明显减小.

工艺参数优化下连杆摆动副衬套结构强度研究

向建华, 刘健, 钟乘龙, 魏满晖, 王宇江, 张利敏

2021, 41(11): 1154-1161. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.150

摘要(340) PDF(227)

摘要:
文中运用有限元法仿真了强力旋压下衬套中产生的残余应力，并基于温度等效模拟法获得了考虑残余应力下的连杆摆动副结构强度特性，进而开展了针对连杆摆动副衬套刚强度特性受减薄率、进给比和热处理温度等衬套工艺参数的规律分析和优化计算.结果表明，减薄率、主轴转速、进给比对残余应力值影响不大，残余应力值沿轴向呈对称分布，且两端较大；在连杆摆动副中，残余应力会使连杆摆动副工作中的应力与变形增大，残余应力较大处增幅明显，而对接触压力影响较小；由响应面优化该型衬套的应力和变形下的最优工艺参数为减薄率28.37%、进给比0.154和热处理温度261.73℃.

骨料粒径对混凝土力学性能影响研究

王江波, 张天星, 丁俊升, 高光发, 郑腾

2021, 41(11): 1162-1170. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.118

摘要(312) PDF(177)

摘要:
为研究粗骨料平均粒径对混凝土力学性能的影响，利用MTS试验机进行了M40、M80和M110砂浆及对应不同粗骨料粒径混凝土的准静态压缩与劈裂试验，获得了各试件的准静态压缩应力-应变曲线和劈裂应力-时间曲线，分析了粗骨料粒径对不同等级混凝土的影响程度，并借助双因素方差分析方法研究了砂浆抗压强度和骨料粒径对混凝土抗压强度的影响程度.结果表明：随着粗骨料粒径的增加，混凝土的抗压强度、杨氏模量和抗拉强度具有相似的变化趋势，即呈现出先增大后减小的趋势，粗骨料粒径对混凝土抗压强度的影响随着砂浆强度的增加而变大，对杨氏模量的影响却随着砂浆强度增大而减小；砂浆抗压强度对混凝土压缩强度的影响程度要大于骨料粒径.

电动静液作动器的自适应变阻尼滑模控制

付永领, 李宇鹏, 王明康, 林自旺, 朱德明

2021, 41(11): 1171-1178. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2021.044

摘要(327) PDF(167)

摘要:
针对电动静液作动器（EHA）死区影响和参数不确定性造成的扰动问题，在变阻尼滑模控制（DV-SMC）的基础上提出了一种新型自适应变阻尼滑模（ADV-SMC）控制方法.该方法通过滑模控制的鲁棒性克服摩擦和外部扰动的影响，同时采用变阻尼方法抑制阶跃响应的超调，通过引入跟踪误差驱动的参数自适应律在线估计系统未知参数来抑制参数不确定性，进一步提高系统的位置跟踪性能.在稳定性证明的基础上，通过仿真分析验证了本文所提出控制策略的有效性.

基于谱熵梅尔积和改进VMD的轴承故障预警

马小平, 李博华, 蔡蔓利, 韩正化, 陈泽彭

2021, 41(11): 1179-1187. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.128

摘要(358) PDF(233)

摘要:
针对传统轴承故障预警实时性较差、故障特征提取准确性影响预警效果的问题，将语音端点识别思想进行迁移，采用谱熵梅尔积特征的双门限法实时追踪故障起始点.为克服变分模态分解（variational mode decomposition，VMD）参数选取不当和端点效应对提取效果造成的影响，提出能量差网格搜索法对VMD进行参数寻优，并用支持向量回归机对端点效应进行抑制，结合多尺度加权排列熵在检测振动信号随机性方面的优势，充分发挥VMD对信号的重构能力，对起始点后的故障段进行特征捕捉.通过实际轴承故障信号的实验及数据分析，验证了该方法在轴承故障预警中的有效性.

大规模卫星集群网络自适应加权分簇算法

陈宇, 张勇, 陈实

2021, 41(11): 1188-1192. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2021.072

摘要(357) PDF(130)

摘要:
针对平面管理结构在大规模卫星集群网络中的缺点，提出了一种自适应分布式加权分簇算法（adaptive distributed weighted clustering algorithm，ADWCA），该算法根据卫星网络运行的可预测性，在初始化阶段由地面计算各卫星节点综合权值并划分簇首和成员节点，完成之后上注到星上，之后集群中卫星节点根据邻居及自身信息完全分布式地执行维护进程.仿真分析表明，与最小标识优先分簇算法和最大连接度优先分簇算法相比，该算法生成的簇结构具有更少的簇数量、良好的稳定性，且能够有效均衡簇头节点的负载.

基于峰度系数方差的加权自适应引导滤波

方红萍, 曾若云, 吴家鑫, 伍世虔

2021, 41(11): 1193-1200. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.239

摘要(365) PDF(224)

摘要:
针对传统局部窗口方差提取有噪图像边缘困难的问题，本文介绍了峰度系数方差准确感知有噪图像边缘，并基于此提出一种加权自适应引导滤波器.自适应调节引导滤波中固定正则化系数，解决边缘模糊、边缘光晕的问题；基于像素的多邻域窗口边缘权重，实现聚合加权滤波，进一步抑制边缘模糊.实验结果表明：本文方法在不同噪声级别下，PSNR、SSIM均值提升率分别大于65%、78%；滤波结果图像在噪声平滑和边缘保持两方面均有更好性能.

融合子集特征级联预学习的封装方法研究

潘丽敏, 佟彤, 罗森林, 秦枭喃

2021, 41(11): 1201-1206. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.117

摘要(277) PDF(152)

摘要:
机器学习领域中的特征选择算法可简化模型输入，提高可解释性并帮助避免维度灾难及过拟合现象的发生.针对基于封装法进行特征选择时，评价模型通常将搜索出的特征子集直接作为输入，导致算法对特征利用和评估效果受限于评价模型的特征学习能力，限制了对更适特征子集的发现能力等问题，提出一种基于级联森林结构的子集特征预学习封装法.该方法在搜索算法与评价模型之间添加多层级联森林，重构待评价特征子集为高级特征集，降低评价模型模式识别难度，提高对子集性能的评价效果.实验对比了多种搜索算法及评价模型组合，本方法可在保证分类性能的前提下，进一步降低所选特征数量，同时维持了封装法的低耦合性.

应用时间滑动窗口模型的轨迹相似性研究

韩奕, 杜彦辉, 陈庆港, 芦天亮

2021, 41(11): 1207-1214. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2021.056

摘要(304) PDF(213)

摘要:
针对社交网络用户个人信息难以获取、公开信息不完整、不通用甚至内容虚假的问题，选择了普适性强，且能客观、真实反映用户行为习惯的位置数据作为相似性分析依据，对新浪微博、滴滴打车进行位置数据采集，形成两个高价值且具有国内网民特色的数据集作为实验对象.提出了一种基于时间滑动窗口模型的轨迹相似性匹配算法，通过调整时间窗口和位置距离优化算法F值，实现不同网络平台用户的相似性分析.以对新浪微博和滴滴打车的用户位置数据为例进行验证，实验结果证明了地理位置为虚拟身份相似性判断的正相关影响因子，且判断相似性的平均F值超过90%.

一种主从摄像瞳孔实时精确检测系统

王向周, 朱璐璐, 郑戍华, 南若愚

2021, 41(11): 1215-1221. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.155

摘要(321) PDF(205)

摘要:
针对瞳孔实时精确检测，提出了一种主从摄像机随动跟踪人眼图像捕获系统用于捕获人眼图像.主摄像机用于定位人脸，从摄像机在云台控制下实时跟踪人眼区域并采集高分辨率人眼图像.为了提高系统的动态性能，针对来自主摄像机分辨率1280×960的人脸图像，采用了一种AdaBoost人脸检测与MOSSE目标跟踪的融合算法，实现了60 fps的人脸快速定位.采用语义分割网络对来自从摄像机的人眼图像进行瞳孔粗定位得到瞳孔感兴趣区域，对瞳孔感兴趣区域采用椭圆拟合算法进行瞳孔精检测.实验结果表明所提出的检测系统及方法可以实现18 fps的瞳孔检测，瞳孔图像有效像素可达2 500以上，检测重复性可达±1.06%.

激光与微波功率对金刚石NV色心磁强计ESR谱线的影响研究

高扬, 徐超群, 黄魁, 高羽婷, 刘超波, 武南开, 刘明君, 张超, 肖琦, 易忠

2021, 41(11): 1222-1225. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2021.187

摘要(326) PDF(143)

摘要:
金刚石氮空穴色心磁强计广泛采用连续波光探测磁共振脉冲进行磁测，其灵敏度指标主要受到激光功率和微波功率影响.基于金刚石氮空穴色心系综搭建了一套共聚焦磁场检测系统，调节激光功率和微波功率测量相应的电子自旋共振谱的谱线半高宽和谱线对比度.实验表明，谱线半高宽主要受到微波功率影响，谱线对比度同时受到微波功率和激光功率影响；保持微波功率不变提高激光功率，观测到了明显的谱线半高宽变窄.系统的最优参数可分两步获得，首先调整微波功率获得较好谱线半高宽，再提高激光功率获得更好的对比度和谱线半高宽.

刺激响应型的多金属氧簇-紫精基化合物的合成与应用

许颜清, 甄苗苗

2021, 41(11): 1226-1235. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2021.047

摘要(321) PDF(171)

摘要:
多金属氧簇-紫精基化合物是一类由紫精和多金属氧簇通过配位作用、阴阳离子的静电吸引以及氢键等相互作用构建的化合物.在此类化合物中多金属氧簇作为富电子的无机构筑块起到了提供电子的作用，将电子提供给紫精阳离子，从而赋予材料结构设计多变、良好的光热稳定性、多刺激响应等优点，实现了有机-无机杂化材料应用的升华.文中综述了近年来多金属氧簇-紫精基晶态化合物的合成、结构与性能、刺激响应中的电子转移途径，及其在智能传感、光催化领域的应用研究，最后总结了目前该领域发展的难点和不足，并提出未来的研究方向.

P-糖蛋白的核酸适配体筛选及应用研究

李玉娟, 梁敏, 武广霞, 孙欣欣, 刘珊, 邓玉林

2021, 41(11): 1236-1244. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.192

摘要(326) PDF(156)

摘要:
基于SELEX技术筛选P-糖蛋白（permeability glycoprotein，P-gp）的特异性核酸适配体（aptamer，Apt），并用酶联免疫吸附测定（ELISA）法、表面等离子体共振（SPR）法表征了Apt与P-gp的结合能力，采用与P-gp结合能力最强的Apt5在人结直肠腺癌细胞（Caco-2）、人脑微管内皮细胞（hCMEC/D3）两种细胞系上考察了对P-gp外排功能的抑制效果.筛选得到10条长度为81 bp的P-gp核酸适配体，结合能力大小顺序为：Apt5>Apt8>Apt1>Apt4>Apt6>Apt10>Apt7>Apt2>Apt9>Apt3.Apt5使hCMEC/D3及Caco-2细胞内罗丹明123的蓄积量分别增加了40.77%（P<0.01），32.39%（P<0.05），能潜在抑制P-gp的外排功能.本研究首次报道了P-gp的多条核酸适配体，与P-gp有较强的结合能力，并能抑制P-gp的外排功能，有望成为P-gp的潜在新型抑制剂.

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2021年第41卷第11期

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