摘要:针对复杂传感器网络环境中存在非高斯噪声和传感器测量信息缺失的现象，基于融合权值设计了分布式卡尔曼滤波 器。利用最大相关熵准则来设计卡尔曼滤波器，解决非高斯噪声带来的影响。针对传感器测量信息缺失的现象，通过把一组 二元随机变量建模为伯努利分布来描述。为了实现传感器节点之间的共识，采用协方差相交方法来进行分布式融合。此外， 考虑到传统的权值设计方法难以提升信息融合的精度，因此通过引入虚拟估计误差和置信水平函数，权值以传感器置信水平 的比例形式进行完全分布和自适应设计。仿真实验表明，所提算法在非高斯噪声和丢包环境下表现出了良好的性能，与传统 的分布式卡尔曼滤波相比，估计精度提升了27.68%。

摘要:为了解决现有激光SLAM(simultaneouslocalizationandmapping)方法忽略垂直方向漂移而导致的高度不准确和地图重影问题,提出了一种基于垂直约束的紧耦合激光惯性SLAM 方法。该方法结合激光雷达传感器的安装高度以及点到激光雷达的距离提取精确的地面点,基于提取的地面点设计了一种考虑垂直方向残差的激光里程计,使用两步列文伯格-马夸尔特(Levenberg-Marquardt,L-M)方法来求解姿态变换,这些残差将有助于在垂直方向上收敛到最优解。使用简单有效的基于欧氏距离的回环检测方法避免地图重影问题。为验证算法的优越性,在 KITTI数据集及真实场景下均进行了相关实验。在 KITTI数据集上,与LeGO-LOAM、LIO-SAM 和Point-LIO 相比,轨迹均方根误差(rootmeansquareerror,RMSE)分别降低了47.62%、33.14%和73.79%。在实测校园环境中,与 LeGO-LOAM、LIO-SAM 和 Point-LIO 相比,RMSE 分别降低了83.56%、13.55%和82.04%,从而验证了提出方法具有更高的定位精度。

摘要:随机多址竞争接入技术的优化可以显著增强无线网关的处理能力，也是边缘计算应用的关键前提。针对无线物联网 络中存在的异构协议多址接入系统吞吐量低的问题，提出了一种基于深度强化学习的智能自适应无线多址接入方法。首先 通过信道感知、动作反馈和最小化损失机制进行接入状态的强化学习，然后采用改进的近端策略优化(PPO) 算法评估最优信 道接入策略，实现与传统的TDMA 、ALOHA协议共存互补来减少接入时隙的碰撞，从而提高接入资源利用率和网络吞吐量。 结果表明，改进算法能够使网络接入吞吐量相较于未使用强化学习时提升26.6%,相比强化学习的深度Q 网络(DQN) 算法 提升2.6%,能有效降低异构多址接入问题的复杂性且显著提高无线网关的多址接入性能。

摘要:自动光学检测(automated optical inspection,AOI)相机运动速度过高，拍摄印制电路板(printed circuit board,PCB) 图像会产生严重模糊。如能正确恢复因此而产生的退化，可提高相机的运动速度，进而提高 AOI 的检测效率。受代数迭代重 建算法(algebraic reconstruction technique,ART)启发，提出一种基于光线重排的图像非盲去模糊算法。该方法在模糊核已 知的情况下，基于快速迭代收缩阈值算法(fast iterative shrinkage thresholding algorithm,FISTA)迭代重建算法，运用 Nestrov 加速和光线重排提高了迭代收敛速度，运用数据正则抑制图像的各类加性噪声和伪影，较好地重建出原本的清晰图 像。结果表明，该方法对噪声具有较好的抑制能力，对AOI 相机运动曝光引起的严重模糊，较常用的传统逆滤波方法具有更 好的图像恢复效果。

摘要:为了解决传统 ORB-SLAM2 算法尺度不变性较差和光照环境变化复杂导致定位跟踪不稳定的问题，提出了一种基于 B-Spline图像金字塔的自适应阈值 ORB 特征点提取方法。首先采用 B-Spline 图像金字塔的方法，将图像层层划分，随后，通 过计算图像周围的特征点的灰度值来设置自适应阈值，以便阈值随着光照变化而自动调整，从而实现图像特征点的有效提 取。对改进部分分别实验验证，在光照环境发生较大变化时，改进方法在特征提取时重叠点降低且提取范围更加均匀，在图 像尺度发生变化时，改进方法的特征匹配数量提升了近1倍，在轨迹追踪实验中，改进方法得到的估计轨迹误差降低了20% 以上。改进的 ORB-SLAM 算法能够提高在复杂环境下机器人的定位精度。

摘要:中性点有效接地供配电系统中电弧接地故障频 发 , 而 已 有 的 故 障 检 测 方 法 在 电 弧 耗 散 功 率 较 小 ,零 休 时 长 较 短 时 存 在不足 ,导致检测准确性偏低 。针对此问题 ,采用故 障 旁 路 零 序 电 流 特 征 进 行 故 障 辨 识 。 首 先 ,探 究 了 电 弧 接 地 故 障 下 故 障 旁路零序电流的形成机理 ,揭示了电弧故障特征向故 障 旁 路 信 号 的 传 递 作 用 。然 后 ,采 用 梯 度 积 及 相 关 系 数 指 标 , 描 述 故 障 旁路零序电流信号特征 ,建立辨识判据 ,实现故障 类 型 判 别 。最 后 ,仿 真 结 果 及 实 验 结 果 验 证 了 所 提 方 法 的 有 效 性 。对 比 分 析表明 ,其相比于已有方法 ,该方法具有较高的识别精度 。特别是在电弧耗散功率小于 2× 103 W、零休特征不明 显 的 故 障 场 景中 ,该方法更具识别优势 。所提方法拓展了电弧故障辨识手段 ,可用于预防电弧故障引发的电气火灾 。

摘要:为探究振荡电路中电容对石英晶 体 微 天 平 质 量 灵 敏 度 的 影 响 , 提 出 了 振 荡 电 路 的 等 效 电 路 模 型 阻 抗 分 析 方 法 。 首 先 ,建立等效电路模型 ,分析阻抗与频率关系 ,揭示了电容容值与其质量灵敏度对应关系 ;其次 ,进行多物理场耦合仿真实验 , 探究了电容容值对其质量灵敏度的影响规律 ;最后 ,搭建实验系统平台 ,开展了质量灵敏度实验 。结果表明 ,并联电容对其质 量灵敏度影响较小 ; 串联 1.01 pF电容其质量灵敏度提升 8.01× 10- 2 Hz/ng,串 联 15.84 pF电 容 其 质 量 灵 敏 度 提 升 1.49× 10- 2 Hz/ng。该结论有助于更好地理解电容对石英晶体微天平质量灵敏度影响 , 为该类传感器便携化 、微型化设计提供有力 支持 。

摘要:为了降低机械轴系摩擦力扰动对于伺服控制器在低速运动控制精度的影响，进一步提高传统伺服控制器对于稳定平 台的控制能力，提出了一种基于广义 Maxwell 滑动(generalized Maxwell-slip,GMS) 摩擦力模型前馈和干扰观测器的高精度 摩擦力补偿方案。首先在传统控制基础上引入GMS 摩擦模型前馈补偿对摩擦扰动进行初步的补偿；然后，通过加入干扰观 测器，对残余扰动及其他扰动进行第2次的抑制。利用实物平台对控制方法的低速运动性能进行了测试，对比设计的控制算 法和传统 PI 控制器的控制结果，验证提出的控制策略抑制摩擦扰动的效果。结果表明，基于 GMS 摩擦力前馈和干扰观测器 的控制方案有效的补偿了摩擦非线性、模型不确定性等因素对于控制系统的影响。新方法可将稳定平台低速运动时的控制 误差降低到0.015°/s, 在实际工程中具有较高的应用价值。

摘要:针对传统Gmapping算法因粒子耗散导致定位精度不准确的现象，改进粒子群算法(IPSO)结合Gmapping算法(IP- SO-Gmapping)被提出。通过引入相似度测量参数和新的学习因子，IPSO 算法中粒子的全局开发能力得到提升，同时避免了 陷入“局部最优值”的现象。其次将IPSO算法应用于传统的Gmapping中，使得粒子向高似然区域移动，改善了粒子的分布状 态，这也使得IPSO-Gmapping算法表现出了极好的性能。分别使用公共数据集和实际场景进行验证，总体的平移旋转误差大 幅度降低。通过实验测试表明，所提出的IPSO-Gmapping算法使用更少的粒子在位姿估计准确性及建图精确性上优于传统 的Gmapping算法

摘要:基于传统算法的无人机目标定位系统精确度较低且容易受到光照条件干扰，针对该问题提出了一种基于嵌入式视觉 的无人机目标定位系统。使用深度可分离卷积替换YOLOv2原始模型中的Darknet-19 骨干网络，大幅减小模型体积；引入 RepVGG模块提取复杂特征，以提升检测精度。将模型部署到嵌入式端并进行了性能测试，结果表明改进YOLOv2 算法的网 络模型检测精度达到了96.7%,检测速度达到25 fps, 解决了传统算法难以处理光照变化的问题并且有明显的性能提升。设 计完成了上机试验，试验结果验证了无人机目标定位系统的有效性和可靠性。