摘要:飞行数据是一系列与飞行和运行状态相关的参数。飞行数据异常检测技术旨在监测航空器关键部件的健康状态、发现机组飞行操纵等问题，从而有利于维修维护、消除安全隐患和确保飞行安全。但是，标签数据的缺少、高准确率要求、计算资源限制等问题为实际应用带来严峻挑战。阐述了飞行数据异常检测的基本内涵和研究现状，并在此基础上探讨了潜在的问题和可能的发展方向，力求为飞行数据异常检测技术的发展提供可行的研究思路。

摘要:为了提高应用于工业环境下的大型电机转子导线的铜排毛刺检测精度和效率，针对铜排工件毛刺检测存在光学照明不均、毛刺种类繁多、检测识别率不高等问题，提出了一种基于电机铜排毛刺生长区域的缺陷特征提取方法。设计了由硬件模块和图像处理模块组成的毛刺缺陷自动识别系统。在各类毛刺特征分析的基础上，通过基于掩膜的图像优化算法得到待检测铜排标准图像；利用形态学算法构造出图像待检测区域并分割；最后提取缺陷特征并通过毛刺分类算法和针对各类毛刺的阈值去噪方案得到毛刺的判决结果，实现铜排毛刺的自动检测。实验结果显示，算法能快速准确地检测出毛刺缺陷，对铜排加工过程中产生的毛刺具有较高的鲁棒性，检出率接近98%，漏检率为0%，误检率为1471%，能够满足工业检测的要求。

摘要:利用超声衍射时差法（TOFD）对厚壁管道实施周向扫查时，曲率表面与直通波路径不重合，引起倾斜裂纹长度和角度定量误差。为实现深层裂纹检测，提高探头中心距(PCS)进一步增加检测误差。考虑管道外壁曲率半径、PCS与裂纹端点深度之间的几何关系，开展厚壁管道倾斜裂纹精准定量研究。推导厚壁管道TOFD检测周向扫查时，裂纹长度和倾斜角度定量公式，并对比优化前后检测误差。仿真研究表明，对壁厚300 mm，外壁曲率半径1480 mm的碳钢管道内，长度40 mm，倾斜角度10°~50°的裂纹实施检测时，长度和倾斜角度定量误差分别下降可达010 mm和158°。实验针对碳钢管道试块中长度40 mm，倾斜角度30°的裂纹，长度和倾斜角度定量误差从030 mm和274°，降低至027 mm和028°。所述方法可适用于不同曲率管道内部倾斜裂纹定量检测，应用范围较广。

摘要:在对铁磁材料进行磁混频检测时，高低频励磁场的激励参数直接关系到磁混频效应的强弱及检测灵敏度。针对铁磁材料硬度磁混频检测问题，利用均匀设计方法研究了励磁场参数对磁混频效应的影响。基于模糊理论，建立了包含变异系数和相关系数两个特征指标的混频效应模糊评价模型。在此基础上，通过回归分析，获得磁混频激励参数对混频效应的影响规律，并优化出获得较强磁混频效应的激励参数组合。优化结果表明，混频激励参数选择对磁混频效应有很大的影响，利用优化得到激励参数可以获得更强的混频效应，大大提高了混频检测的灵敏度。研究工作有力地推动了磁混频检测技术在无损检测领域的应用。

摘要:近场互谱法；聚焦超声场；声场重建；多参数

摘要:在基于地磁、角速度及重力加速度（MARG）测量的航姿融合估计应用中，磁干扰会破坏磁传感器输出所含姿态信息，进而降低姿态估计精度。为提高姿态估计的抗磁干扰能力，研究了在静态及小幅加速度运动条件下修正磁传感器输出的方法。该方法利用重力加速度测量值对归一化磁传感器输出向量进行修正，修正依据是地磁向量与重力加速度夹角恒定以及最小化修正角度。分析了航姿融合估计算法模型与磁传感器输出修正原理，给出了修正方程并推导了修正计算式，最后通过静态与动态实验验证了修正效果。实验表明，磁传感器输出修正使俯仰角及横滚角估计均方根误差分别降低26°与16°。此外，该修正方法还具有不改变融合计算过程，便于与其他改进措施结合使用的特点。

摘要:目前串联电弧故障检测以主线路电流为判断对象，该方法容易受非线性负载正常工作电流奇异性的影响而造成误判；而且小功率支路的电弧故障特征容易被干路电流“淹没”而造成漏判。为了解决该问题，根据电弧高频电流电磁耦合机理，提出一种基于LN线不对称分布和高阶累积量识别的检测方法。通过分析电弧熄灭重燃时高频剩余磁通的耦合信号，利用高阶统计量工具计算出耦合信号的峭度值。对单一负载电弧故障、综合负载干路电弧故障和综合负载支路电弧故障等不同情况进行判断，得出统一峭度阈值。结果表明，该方法可有效检测和识别串联电弧故障。

摘要:康复机器人和辅助机器人可以提高患者生存质量,受到了科研和临床等领域的广泛重视。实现该类机器人的一个重要目的是帮助残疾患者完成日常生活中的活动。其中,人机共享控制机器人系统,充分结合了人类在上层规划和机器在精细控制上的优势,具有很好的控制效果。首先介绍了几种新型的人机交互方式,并对人机共享控制机器人系统的构成与优势进行简要分析;随后结合国内外研究现状,对不同类型的人机共享控制机器人系统进行详细介绍;最后着重从新型人机交互和共享控制两个方面,展望了未来技术的研发方向。

摘要:深度学习领域一个十分活跃的分支—生成式对抗网络（GAN）已经成为人工智能学界一个热门的研究方向。生成式对抗网络采用无监督的学习方式，自动从源数据中进行学习，在不需要人工对数据集进行标记的情况下就可以产生令人惊叹的效果。阐述了GAN的背景、基本思想，对其相关理论、训练机制和应用研究进行了梳理，总结了GAN的常见网络构架、训练技巧与模型评估标准，还进行了GAN与其他生成模型VAE、衍生模型的对比，最后进行分析总结，指出GAN的优缺点并对未来发展方向进行展望。

摘要:航空叶片属于复杂异形曲面,作为航天发动机的重要零件之一,其形状结构的高精度检测必不可少。复杂异形曲面由于其边缘曲率复杂,使得目前的点云配准技术尚无法满足其高精度配准需求,针对航空发动机叶片复杂异形曲面高精度配准的要求,提出了基于多尺度描述子的空间角度差分阈值筛除误配准对的配准算法,创新性的通过多尺度特征与空间角度差分阈值筛除算法相结合的方法实现高精度的异形曲面配准。该方法可以有效降低误匹配点和噪声点对配准效果的影响。实验表明,本算法对于航空叶片复杂异形曲面具有很好的配准效果,配准精度高,且具有良好的鲁棒性。

摘要:为了探究光纤FBG埋入仿生体中的传感性能，制备了一种光纤FBG柔性传感器，并对其温度和力觉的感知能力进行了探究。首先，介绍了FBG柔性传感器的结构及制作方法；接着，建立了柔性传感器的温度和压力传感模型，并使用有限元分析软件Abaqus对柔性传感器受压情况进行理论模拟；最后，对FBG柔性传感器和裸FBG传感器的温度和力觉感知能力进行了对比试验。试验结果表明，FBG柔性传感器灵敏度在升温和降温过程分别为1314和1106 pm/℃，是裸FBG传感器的13倍；静态压力加载过程和卸载过程分别为0318 1和0345 3 pm/g，比裸FBG传感器提高了3倍且线性相关系数为995%，较裸FBG传感器线性度好；检测通行载荷信号比裸FBG传感器强；20 g实心钢球从50 cm高度冲击应变值为38 με，跟踪效果明显。该传感器灵敏度高且重复性好，对仿生体皮肤的触滑觉研究有一定的参考意义。

摘要:为解决双波长法在硝酸盐氮检测过程中由于有机干扰吸光度叠加造成预测精度下降的问题，提出了代理参数法。把混合谱中的6个积分面积值作为代理参数，基于4阶导数谱的分割算法来寻找代理参数的分界点；通过面积积分法获得分界点前后各代理参数的值；根据有机干扰代理参数的比例，得到分界点前有机干扰对混合谱的贡献程度。基于处理后的数据，采用最小二乘法建立硝酸盐氮水样浓度与其积分面积的预测模型。并将该模型应用于实际水样检测，结果表明，对比传统双波长法，模型的决定系数达到了0999 8，平均标准偏差小于3%，并且拥有更低的检出限(≥0009 mg/L)、更好的回收率(95%～104%)和更宽的线性区间，能够为水样中硝酸盐氮的检测提供可靠的技术支持。

摘要:随着各种先进钻井技术的发展，需要实时传输到地面系统的井下数据越来越多，而现有的随钻数据传输技术传输速率较低，无法满足实际钻井需求。尝试将成熟的水声通信技术应用于随钻数据传输，建立了随钻数据声波传输的理论模型，分析了管道声波长距离传输的条件、声波频率对声波衰减的影响；利用有限元软件对随钻声波数据传输系统进行了仿真，在井深2 000 m，声波频率1、4、8 kHz，钻井液粘度20 mPa·s等条件下，声波衰减的仿真结果和理论分析的最大相对误差小于85%，验证了理论模型的正确性；分析了钻杆变径、弯曲等现象对声波传输的影响；最后通过实验测试，进一步验证了声波数据传输方式的技术潜力，为该技术的实用化奠定了基础。

摘要:针对机械振动环境下交流接触器电寿命预测中的失效特征量进行研究，提出了一种基于优化小波去噪与核主成分分析皮尔逊相关系数法相结合的方法以获取有效的失效特征量。首先，分别在常规与振动环境下进行交流接触器全寿命试验，并选取多个退化参数作为分析对象；其次，针对实测数据，采用多指标综合评价方法优化小波去噪，对退化参数进行去噪平滑，并结合参数的退化趋势，分析振动对接触器电寿命的影响；最后，针对退化参数及其核主成分，构建全信息特征量，计算各特征与剩余电寿命的皮尔逊相关系数。在振动环境下，结合所提方法最终提取累积燃弧能量、第一核主成分、吸合电压和接触电阻作为交流接触器电寿命预测的失效特征量。

摘要:在视觉目标跟踪应用中，传统算法在光照变化、阴影、遮挡和背景运动等复杂环境下面临着鲁棒性较差的问题。针对上述问题，首先在局部二进制类型(LBP)背景模型基础上，提出了自适应像素距离阈值编码的背景模型(STLBSP)克服阴影和光照变化对目标检测的影响；其次，为了克服遮挡、背景运动等问题，计算图像块之间的最小像素距离和图像块和目标历史数据之间的标准化差值平方和距离，依据距离信息对图像块进行整合；同时，对整合后的图像块，计算其光流矢量、区域内差异性和区域间差异性，对图像块进行分割；最后，采用结构化的支持向量机设计多目标跟踪器，实现了鲁棒的视觉跟踪。基于标准数据集的实验结果显示，该方法具有较强的鲁棒性和较高的跟踪精度。

摘要:分布式光纤温度传感器在热力管道泄漏监测中具有较好的应用前景，但受空间分辨率的限制，分布式光纤传感器对泄漏特别是小漏引起的局部温度变化的测量精度较低，使得测量温度场与实际温度场有较大差异。提出了一种建立两种温度场之间对应关系的方法。通过设计实验来模拟实际泄漏情况，采用拉曼光时域反射仪（ROTDR）、热敏电阻（TSR）测量泄漏土体温度场，对两种测量结果提取特征值，采用人工神经网络建立两种温度场之间的映射关系。结果表明，特征值提取方法合理，人工神经网络模型可以建立ROTDR光纤测量温度场与实际温度场之间的定量关系，从数据处理角度提高了分布式光纤传感器的测试精度，并为小漏预警研究提供参考。

摘要:流量测量是影响水轮机效率测试精度最主要的因素。大管径流量测量的方法主要采用超声波法，然而，其测量精度及误差构成尚无有效的校验方法。结合时差法超声波流量计的测流原理，推导得到流量综合误差，建立测流误差描述模型。提出一种基于流量测量理想系统来进行误差分析的量化方法，为超声波测流系统的误差分析与控制提供一种新的途径。通过测流理想系统对超声波测流精度的影响因素进行仿真研究，分析了各项参数测量误差对系统综合误差的影响，针对影响较大的主导因素提出了相关修正方法，并对系统综合误差的控制进行了分析。最后搭建实验系统进行研究，实验结果初步验证了该方法的有效性。

摘要:为改善振动信号修复效果，引入贝叶斯压缩感知(BCS)理论，并提出一种基于经验模态分解(EMD)的贝叶斯压缩感知修复方法，以解决连续缺失信号修复问题。针对随机缺失信号，根据压缩感知修复原理，利用贝叶斯压缩感知算法进行修复；针对连续缺失信号，先对其进行经验模态分解，对分解得到的所有基本模式分量利用多任务贝叶斯压缩感知算法进行修复，最终将所有修复的基本模式分量累加得到整体信号。利用西储大学公开轴承数据进行修复实验，发现所提方法在时频域指标、误差、信噪比、峰值信噪比等方面均优于正交匹配追踪和正则化正交匹配追踪算法。从修复效果角度验证，发现该方法成功还原了外圈故障信号基本模式分量中的故障特征频率，达到了修复的目的。

摘要:针对C/SiC复合材料制造的航空发动机热端部件瞬时表面温度监测困难的问题，研究了一种C/SiC复合材料瞬时表面温度测量方法。采用磁控溅射法结合电镀工艺在C/SiC复合材料表面沉积了NiCrZrO2复合过渡层，采用磁控溅射法在NiCrZrO2复合过渡层上依次制备了SiO2绝缘膜、NiCr/NiSi薄膜热电偶和SiO2保护膜。对不同厚度SiO2绝缘膜的绝缘性能进行研究，结果表明3 μm 厚的SiO2薄膜绝缘电阻值可达164×109 Ω。对传感器静态性能的实验研究结果表明，在50～600℃，塞贝克系数为421 μV/℃，非线性误差152%。用理论计算与实验结合的方式对传感器的动态性能进行了研究，结果表明，传感器的动态响应时间在微秒级，可实现瞬态温度测试。对传感器进行测温实验，结果表明传感器能满足室温～600℃范围内瞬态温度检测的需求。

摘要:针对现有油井示功图传感系统不能适应低冲次油井、位移精度低等问题，设计了基于位置感知和位移复用的高精度示功图传感系统。通过对大量真实示功图数据进行分析，得出了在不改变油井冲程的情况下位移轨迹一致的结论，提出了利用位置感知和位移复用实现高精度示功图采集的方案，详细介绍了该传感系统的硬件组成和关键软件算法。通过对该传感系统在油田现场采集的真实数据进行分析，结果表明，该传感系统工作稳定可靠，能够适应的最低冲次达到02次/min，冲程及位移误差小于1%。与其他类型示功图传感系统相比具有明显的优势,完全满足油田生产对示功图采集系统适用范围和精度的要求。

摘要:为了研究振动激励方向变化对悬臂梁压电能量收集器(VEH)的电能输出的影响，建立了单悬臂梁能量收集器在任意方向振动激励下的动力学模型以及压电效应的输出模型。振动激励方向根据悬臂梁平面建立的球面坐标系的两个角度参数φ和θ定义，通过理论和仿真分析，发现振动激励方向改变时能量收集器的吸收效率随φ的增加呈余弦变化，随θ的增加呈正弦变化，但φ对收集效率的影响远大于θ的影响。实验表明， θ=0°时，φ从0°增加到90°，吸收效率从理论最高效率的9352%降低到288%，而φ=90°时，θ从0°增加到90°，吸收效率则从288%变化到388%，得到了悬臂梁能量收集器的输出和激励方向之间的关系，对悬臂梁压电振动能量收集器的设计和研究具有一定的参考价值。

摘要:基于表征相邻像元之间的同质性和差异性的空间约束，对稀疏解混模型进行改进，提高高光谱图像混合像元解混的精度。压缩原始光谱库生成解混光谱库，提高了空间约束对解混模型的影响，降低了高光谱图像对解混光谱库的稀疏性。基于解混光谱库，根据高光谱图像局部空域内的同质性和差异性构建流形约束项，将其以正则项形式与稀疏解混模型相结合构建改进解混模型，利用交替方向乘子法对改进后的解混模型进行凸优化求解。实验结果表明，算法对高光谱图像具有高的解混精度和优异的抗噪声性能。

摘要:针对只给定单幅目标图像的情况下，而要在监控视频中查找出该目标人脸图像的问题，提出了一种单样本的低分辨率单目标人脸识别算法。考虑到待识别样本集中的目标与非目标对象数量严重不均衡，以及单目标问题无法利用不同类别间的互斥关系。首先在待识别样本集中，通过聚类算法，将单目标的识别问题转化为多目标识别问题，进而提高开集人脸识别算法的鲁棒性；其次，利用迭代标签传播算法不断优化待识别样本的归属类别；在迭代过程中，按照置信概率估计每个类别的人脸确认阈值，以解决单样本无法训练分类器的问题。在多个人脸数据集上的实验结果表明，该算法对于单目标的单样本的人脸识别精确率既能逼近100%，也具有较高的召回率。

摘要:线结构光视觉测量技术因非接触和精度高的特点被用于钢轨磨耗测量。为解决钢轨断面全轮廓测量和线结构光测量系统现场标定困难的问题,提出了一种基于自由平面靶标的线结构光双目现场标定方法。首先,基于线结构光双目视觉测量模型搭建测量系统,分别采集两侧摄像机公共视角下任意位置的不含和包含线结构光的棋盘格平面图像；然后,采用棋盘格平面标定法获取两侧摄像机内部参数。利用线结构光平面与不同位置标定板相交产生的特征点拟合出线结构光平面在两侧摄像机坐标系中的平面方程,采用罗德里格斯变换原理求解出线结构光平面与两侧摄像机的外部参数；最后,结合摄像机内部参数和线结构光平面与摄像机外部参数实现钢轨全轮廓测量,并进行现场测试。试验结果表明，相机内参数标定误差约为003 pixel,结构光平面拟合度达0999,钢轨断面全轮廓总测量偏差为054 mm,满足测量精度要求。

摘要:针对直线电机动子位置测量，引入一种基于扩展采样相位相关法(ESPCM)的亚像素位移图像检测方法，以提高测量精度和抗干扰性。首先建立了直线电机位置检测系统，通过高速相机实时采集条纹图像序列；其次对条纹图像进行边缘特征提取，利用相位相关得到相邻条纹图像的互功率谱，即动子位置的整像素位移；进而对整像素邻域的互功率谱进行上采样相位相关计算，实现高精度的亚像素位移测量，进一步由系统标定得到实际位移值。对比传统相位相关算法，所采用的方法能够提高测量精度且有很好的噪声抑制性能，最后搭建了实验检测平台，验证了算法的有效性。

摘要:针对动态视角下由于相机高频率晃动导致的常用目标识别及跟踪算法准确率较低的问题，提出了一种基于Canny和GrabCut的自适应窗口式目标跟踪算法。首先使用加速稳健特征（SURF）算法学习图片库并记忆图片特征，设计基于SURF算法的记忆库目标识别算法；然后，对上述目标区域采用GrabCut的自适应优化算法进行感兴趣区域分割，实现目标粗略跟踪；最后，设计基于Canny算法的窗口式算法进行目标精确追踪。实验结果表明，所设计的算法能快速地识别目标、精确地勾勒出其轮廓并且稳定跟踪目标，相比其他算法，算法在实时性和精确性方面有显著提高。

摘要:机器视觉技术的发展为颗粒粒径的自动测量提供了一种有效方法，但是，重叠颗粒的图像分割问题仍有待进一步解决。针对这一问题，提出一种基于形态学重建和高斯混合模型的球团颗粒图像分割算法。首先利用似圆度将单独颗粒和重叠颗粒进行区分；根据重叠颗粒图像距离变换特征建立了高斯混合模型；为实现无监督的聚类，采用形态学重建结合聚类有效性指标的方法获得最佳聚类数目，并利用期望极大（EM）算法进行求解；最后采用圆拟合的方法对缺失的球团颗粒轮廓进行重构，实现了对重叠球团颗粒的分割。实验结果表明，该算法能够有效地对重叠颗粒进行分割，分割正确率评价指标AC为 936%，明显优于现有的对比算法，为基于机器视觉的球团颗粒粒径分布测量奠定了基础。

摘要:为克服高光谱局部异常检测算子背景虚警严重，探测效果不佳等问题，提出了基于核光谱角背景判别与邻域补偿的异常检测算法。算法从背景像元的筛选和探测结果的补偿两个角度提高像元探测精度，在背景像元的处理方面，提出了一种基于核光谱角距离相似度的背景像元筛选算法，将光谱分辨性能更强的核光谱角引入背景差异性判别过程，准确可靠地实现局部背景像元的筛选和优化；同时，针对异常检测算子探测精度不高等问题，引入邻域加权的空谱联合补偿机制，并提出基于核光谱角距离相似度的动态模板卷积补偿算法，显著增强了背景与目标的可分性。在与RX、LRX、KRX和CRD等异常检测算法的对比中发现，该算法表现出较强的探测性能，在抑制虚警和提高探测精度等方面达到了不错的效果。

摘要:永磁悬浮系统是一种典型的非线性系统，随着导磁体与悬浮物之间的气隙变化，控制特性发生变化，影响系统的稳定性。为防止外界干扰引起系统偏离平衡点时，悬浮物跌落或吸附到导磁体上，提出一种基于气隙变化的防跌落防吸附控制方法。在整个悬浮气隙内选取多点预设悬浮力，基于各设计点预设的悬浮力计算控制参数，并依据插值原理得到完整的防跌落防吸附控制律，有效补偿悬浮物运动时不均匀变化的悬浮力，提高系统的可控性，稳定性和鲁棒性。仿真和实验表明，防跌落防吸附控制方法能缓和冲击，提高防跌落性能，当外扰使气隙变大时悬浮力迅速变大，防止悬浮物跌落，当外扰使气隙变小时悬浮力迅速变小，防止悬浮物吸附于导磁体上。

摘要:芳烃收率是催化重整生产过程中一个重要的产品质量指标。针对芳烃收率难以在线测量的问题，提出一种基于互信息(MI)和改进引力搜索算法(IGSA)优化极限学习机(ELM)的芳烃收率软测量建模方法。首先利用MI技术对输入变量进行特征提取及降维处理，确定软测量模型的辅助变量；其次通过引入序列二次规划法(SQP)和混沌变异策略，构建一种具有良好全局寻优性能的改进引力搜索算法，并利用该算法优化极限学习机的隐层阈值及输入权值参数，优化目标同时兼顾模型输出均方根误差和输出矩阵条件数的最小化，建立起基于IGSA优化ELM的芳烃收率软测量模型；最后应用该模型对某炼化企业催化重整装置的芳烃收率进行预报研究，结果表明,该软测量模型具有较高的预测精度和可靠性能。