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期刊信息/Journal information
计算机测量与控制
计算机测量与控制

苟永明

月刊

1671-4598

ck@chinamca.com

010-68371556转12、21

100048

北京市海淀区阜成路甲8号中国航天大厦四层

计算机测量与控制/Journal Computer Measurement & ControlCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>报道内容：◆ 计算机技术、自动测试技术和自动控制技术的研究成果及发展方向的综述与评论；◆ 先进的总线技术、故障诊断技术、系统集成技术以及控制理论在工业领域和军事中的 应用；◆ 边缘扫描测试技术、遥测遥控技术和自动测试系统的设计与开发；◆ 动态数据采集与信号处理系统；现场总线与接口技术；机电一体化技术；◆ 嵌入式系统软件、软件测试以及工控组态软件的开发与应用；◆ 集散/分布控制系统，自控/监控系统的开发与应用；◆ 计算机网络与通信、楼宇自动化技术的开发与应用；◆ 先进的测控部件及传感器技术在工业自动测试和控制中的应用；◆ 基于总线技术的智能仪器仪表的设计与开发。
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    基于LSD检测的无人机视觉着陆定位算法

    杨楠刘小雄苗升秦斌...
    211-217页
    查看更多>>摘要：针对复杂电磁干扰和拒止环境下固定翼无人机自主着陆的应用场景，提出了一种基于LSD的无人机视觉着陆定位算法，通过检测跑道的左右边线以及起始线对无人机进行定位;根据机场跑道的形态学特征，构建机场跑道数据模型，并对实验所用相机进行标定，采用灰度化和高斯滤波对采集到的图像进行预处理，采用LSD直线检测算法以提取跑道的直线特征，设计几何滤波策略从直线特征中提取出跑道的三条边线，采用蒙版技术以提高检测算法的抗干扰能力;根据相机成像原理推导出基于线检测的PNP定位算法，通过检测得到的机场跑道线在像素坐标系下的位置信息求出无人机相对于跑道的三维位置;分别在视景仿真环境和真实机场环境进行检测和定位解算，结果满足无人机着陆定位实时性和准确性的要求，从而验证了视觉着陆定位算法的有效性。

    LSD检测跑道线检测PNP定位算法视觉着陆位姿估计

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    基于磁转速信号的自适应增益采集系统设计

    张永杰马林董浩森康良伟...
    218-224,231页
    查看更多>>摘要：针对线圈式磁传感器随测量转速变化所产生的电动势信号幅值线性变化的问题，为实现此类幅值与周期动态变化信号的无失真采集，设计了一种增益随输入信号幅值水平改变的自适应增益采集系统;本系统以现场可编程门阵列(FPGA)为控制核心，对输入信号幅值进行分析，根据幅值分析结果控制电路增益在-20～80 dB范围内自适应改变，并记录系统当前时刻增益，根据当前增益还原得到输入信号，将增益信号和还原信号同步存储;采集信号经自适应增益后输出信号幅值控制在设定范围内，利于对动态信号中不同幅值区间信号变化细节直接观察;通过幅值在20 μV～10 V范围内转速信号输入测试，系统自适应增益后信号幅值控制在了 0。1～4 V范围内，实现了对动态转速信号的无失真采集，验证了本自适应增益采集电路的性能，在高动态幅值信号采集领域，具有良好的应用前景。

    动生电动势测速FPGA自适应增益信号采集系统

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    可重复使用飞行器地面系统超融合设计及应用

    麻雨欣曾发张耀磊代京...
    225-231页
    查看更多>>摘要：针对可重复使用飞行器地面系统应用要求和现行方案存在的问题，改变各分系统独立设计思路，将地面系统作为一个整体，将其广义的各类计算机抽取出来，进行超融合设计，通过软件定义硬件和服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化、显控桌面化，可实现根据各分系统任务需要，进行计算机资源的灵活分配和动态调度，以虚拟机、云桌面的形式供各分系统使用，简化了地面系统的配置和部署，实现了地面系统的通用化、简易化、便捷化、可配置化、高可用性;与各分系统独立设计方案应用对比和性能测试表明，地面系统超融合设计减少了 IT设施32％，缩短了部署时间52％，降低了运维复杂度60％，可用性达到了99。9％以上，服务延迟率低于44％，并可实现灵活配置，能适应不同型号的可重复使用飞行器应用。

    可重复使用飞行器地面系统超融合软件定义虚拟化

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    基于滚动速度障碍法的无人机山地航测避障路径规划研究

    侯晨曦
    232-238,246页
    查看更多>>摘要：无人机在进行山地航测时，经常遭遇鸟类等动态障碍，若不能及时规避掉障碍，极容易发生坠机事故;为此，研究一种基于滚动速度障碍法的无人机山地航测避障路径规划方法;基于山地环境模型，结合飞行路径长度、路径平滑度建立一个综合目标函数并利用改进布谷鸟搜索算法求解，得到无人机山地航测的初始路径;对图像进行预处理后，识别无人机初始路径飞行过程中遇到的障碍物，并通过超声波测量无人机与障碍物之间的距离，以此建立速度障碍模型，实现速度障碍碰撞分析，通过滚动窗口的方式确定无人机与障碍物是否存在飞行冲突;基于滚动速度障碍避障方法实现滚动角度避障和速度避障，获取最终的优化路径，完成基于滚动速度障碍法的无人机山地航测避障路径规划;测试结果表明:航测避障路径长度为571。45 m，平滑度为165。52，规划的方案更具合理性。

    滚动速度障碍法无人机山地航测改进布谷鸟搜索算法避障路径规划

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    基于轻量级金字塔网络的种子分选方法研究

    李卫杰桑肖婷李环宇魏平俊...
    239-246页
    查看更多>>摘要：针对目前卷积神经网络种子分选方法存在识别精度不高、模型参数量大、推理速度慢且难于部署等问题，提出了基于轻量级金字塔空洞卷积网络的种子分选方法;该网络提出了残差空间金字塔模块，利用不同扩张率的空洞卷积扩大感受野，更有效地提取多尺度特征;再结合深度可分离卷积技术减少模型参数量和计算复杂度;在网络结构中引入轻量级注意力机制模块，利用局部跨通道交互方式关注重要的信息，提高种子关键特征提取能力;实验结果表明，提出网络参数量仅为0。13 M，在玉米和红芸豆数据集上准确率高达96。00％和97。38％，在NVIDIA Quadro板卡上识别单张图片时间仅为4。51 ms，均优于主流轻量级网络MobileNetv2、Shufflenetv2和PPLC-Net等，可以满足工业现场实时识别的要求。

    种子分选轻量化网络ECA注意力机制深度可分离卷积空洞卷积

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    基于VMD方法的混凝土缺陷超声成像噪声处理研究

    庄政任宏伟田博文郑元成...
    247-252页
    查看更多>>摘要：时间反演多信号分类(TR-MUSIC)算法进行混凝土结构缺陷超声成像，能够在激励超声频率不改变，保证探测深度的情况下，打破衍射限制，实现超分辨率成像;但此方法的缺点是极易受到噪声的干扰，在成像划分信号子空间与噪声子空间过程，产生附加奇异值，影响超声成像的精度和准确性;为进一步提高TR-MUSIC超声成像的质量和稳定性，抑制噪声对成像的干扰，提出一种基于变模态分解(VMD)的噪声处理方式，该方法首先对VMD分解后的变模态分量采用能量熵和重心熵结合的方式来确定信号频谱形态发散和能量分布不均的噪声分量，对噪声分量采用小波阈值降噪方法处理，然后将降噪后的噪声分量和其他分量进行最小二乘平滑滤波并重构;改善后的信号进行反演成像，提高了信号子空间和噪声子空间对应奇异值大小的区分度，再通过设定阈值方式进行划分，提高了成像分辨率，抑制了由噪声引起的伪像问题。

    超声成像变模态分解混凝土降噪奇异值重心熵能量熵

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    基于自编码神经网络的航空物探遥感数据分类方法研究

    于刘
    253-258页
    查看更多>>摘要：航空物探遥感数据的采集过程中受到电磁波辐射等外界因素的影响，导致航空物探遥感数据分类准确率较低，为此提出基于自编码神经网络的航空物探遥感数据分类方法;根据航空物探对象的基本特征，设置遥感数据的分类标准;通过辐射校正、几何纠正、噪声消除等步骤，完成航空物探遥感数据的预处理;构建自编码神经网络，利用自编码神经网络算法，从光谱、形状、纹理等方面提取遥感数据特征，通过特征匹配确定航空物探遥感数据的所属类型;通过分类性能测试实验得出结论:所提方法的全局遥感数据分类成功率和错误率的平均值分别为99。8％和0。6％，局部遥感数据分类的成功率和错误率的平均值分别为99。8％和0。3％，即所提方法在分类性能方面具有明显优势。

    自编码神经网络航空数据物探遥感数据数据分类

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    基于机器视觉的雨雾天驾驶辅助系统设计

    洪儒于力涵戴安邦谢迎娟...
    259-266页
    查看更多>>摘要：随着私家车数量日益增多，雨雾天交通安全问题成为了亟待解决的难题;在嵌入式硬件资源有限的情况下，为驾驶用户设计了基于机器视觉的雨雾天语音辅助驾驶系统;系统结合了湿度传感器、轻量化去雾神经网络AOD-NET和目标检测模型YOLOv5n;在目标检测模型YOLOv5n上，利用K-means++算法重新设计锚框，选取较优的骨干网络并利用模型剪枝进一步压缩模型大小;实验结果表明，改进的模型在Je tsonnano上的FPS达到了 17。78，最终mAP在人工加雾、分辨率变化的TT100K(Tsinghua-Tencent 100K)数据集到达了 65。8％，满足了正常天气与雨雾天气下的驾驶辅助实际应用。

    机器视觉Jetsonnano雨雾天辅助驾驶交通标志检测AOD-NET去雾YOLOv5n

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    基于XC7V690T的在轨抗单粒子翻转系统设计

    夏俊张嘉伟孙晨朱昶文...
    267-272,279页
    查看更多>>摘要：针对核心工业级SRAM型FPGA芯片XC7V690T抗辐照能力较弱、在轨运行期间存在较高单粒子翻转风险的问题，为了提高XC7V690T在轨抗单粒子翻转的能力及配置文件注数修改的灵活性，设计了一种基于XC7V690T的在轨抗单粒子翻转系统架构;其硬件架构主要由XC7V690TSRAM型FPGA芯片、AX500反熔丝型FPGA芯片以及多片FLASH组成;软件架构主要包括AX500反熔丝型FPGA对XC7V690T进行配置管理及监控管理，对XC7V690T进行在轨重构管理，XC7V690T通过调用内部SEM IP核实现对配置RAM资源的自主监控和维护;在轨实验结果表明，采用工业级SRAM型FPGA芯片XC7V690T的某航天器通信机在轨测试过程中成功进行了 SEM纠错，通信机在轨工作正常，通信链路稳定，满足使用要求，表明该系统架构可以有效提升XC7V690T抗单粒子翻转能力，可以为其他SRAM型FPGA抗单粒子翻转设计提供借鉴与参考。

    现场可编程门阵列单粒子翻转软错误缓解三模冗余刷新

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    一种宽频带复合天线设计

    王亮赵东贺韩国栋
    273-279页
    查看更多>>摘要：针对多系统载体天线数量多的问题，提出了一种基于印刷振子结构的宽频带共口径复合天线设计方法;通过两种不同形式的印刷偶极子进行共口径设计:采用平面印刷偶极子结构完成宽带高增益线极化天线，通过宽带定向耦合器实现了天线和差方向图辐射;采用十字印刷偶极子实现低增益天线的圆极化辐射;两种天线单元印刷在同一微波介质上，通过优化天线单元布局，相对位置关系和增加金属隔离环等措施，降低天线之间的相互影响，实现共口径复合天线性能满足工程应用要求;加工了天线样机，测试结果表明线极化天线在工作频带1。2～1。8 GHz范围内和差通道电压驻波比小于1。8，和通道增益大于13。5 dBi，方位差波束零值深度小于-25 dB，圆极化天线在工作频带1。2～1。8 GHz范围内电压驻波比小于1。6，增益大于6。5 dBi，轴比小于2。5 dB，与计算结果基本一致;复合天线可以满足多种无线通信系统的需求，减少了天线数量，有效节省载体平台空间，同时具有结构简单紧凑、剖面低、易于工程实现等特点，具有广阔的应用前景。

    复合天线共口径印刷偶极子定向耦合器

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