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期刊信息/Journal information
科学技术与工程
科学技术与工程

明廷华

旬刊

1671-1815

ste@periodicals.net.cn

010-62103284

100081

北京市海淀区学院南路86号

科学技术与工程/Journal Science Technology and Engineering北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊向社会介绍科技界、工程界进展情况和为科学家、工程技术专家开展学术交流服务的一份学术性、知识性和动态性杂志。主要内容包括科学技术发展前景和重大建设工程进展情况，科学技术与工程方面的新成果、新知识、科技界和工程界的热点问题等。适合科技工作者、工程技术专家、领导同志、管理干部和图书资料馆（室）订阅。
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    基于行波电流极性差异的交直流混联系统纵联方向保护方法

    樊艳芳马翼飞
    4132-4139页
    查看更多>>摘要：交直流混联系统中逆变站的换相失败使交流线路发生频率偏移,导致工频量纵联方向保护的可靠性受到影响.提出了一种基于行波电流极性差异的交直流混联系统纵联方向保护方法,利用线路区内、外故障时,传播到两端保护的电流故障初始行波波头之间极性差异构成纵联保护.该方法仅利用电流初始行波极性差异进行方向判别,消除了电容式电压互感器无法准确传输宽频带电压信息导致保护的低可靠性问题,且利用高频电流进行计算,避免了交直流混联系统频率偏移的影响.仿真结果显示,基于行波电流极性差异的纵联方向保护方法能够准确、快速地识别单相故障和多相故障,适用于交直流混联系统.

    交直流混联系统纵联方向保护行波电流极性小波变换交流线路

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    基于现场可编程门阵列的矩阵求逆算法设计

    安国臣刘若凡赵满袁玉鑫...
    4140-4147页
    查看更多>>摘要：由于自适应抗干扰算法在更新最优权值时存在时间延时,导致很难满足动态环境下的权值更新率要求.针对该情况已有学者对如何实现快速采样矩阵求逆算法进行研究,但仍存在只适用于低维矩阵,且权值更新率慢的问题.为解决上述问题,提出了一种基于Cholesky分解的采样矩阵求逆算法实现架构.该实现架构主要包括协方差矩阵计算模块、Cholesky分解模块、计算下三角矩阵L的逆矩阵模块、三角矩阵相乘和权值计算模块.设计采用流水线加状态机实现结构有效地解决了因高阶采样矩阵求逆运算量大产生的权值更新率慢的问题.仿真结果表明,在现场可编程门阵列(field programmable gate ar-ray,FPGA)的硬件平台上,对于56阶采样矩阵,在100 MHz工作频率下,一次权值的更新时间仅需要1.2 ms.本文所提的实现架构为自适应抗干扰快速求解权值提供了一种切实可行的解决方案,对存在类似需求的权值求解系统具有一定的参考价值.

    自适应抗干扰采样矩阵求逆Cholesky分解权值更新率

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    基于有限退化结构的多态组合导航系统可靠性

    杨柳陈龙灿梁泽启朱传军...
    4148-4155页
    查看更多>>摘要：组合导航系统(integrated navigation system,INS)广泛用于航空航天、海洋探索等领域,因其工作环境、系统构成的复杂性等因素,系统从正常工作到完全失效会经历各种退化状态,进而增加系统可靠性分析难度.将有限退化结构(finite degra-dation structures,FDS)方法应用于多态组合导航系统可靠性分析.首先,参考故障模式与影响分析(failure mode and effect analysis,FMEA)方法将组件的故障模式转化为状态空间;其次,利用抽象运算得到组件状态和系统状态的关联关系,建立组合导航系统的FDS模型;然后,进行系统临界场景分析和可靠性指标计算,得出系统状态的发生概率、组件状态的敏感性,找到系统的薄弱环节、系统完全失效前的退化边界;最后,根据结果指导制定系统维护策略、预防系统风险发生方案等可靠性决策.

    组合导航系统有限退化结构可靠性分析临界场景敏感性

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    循环多特征信息融合法:一种基于深度学习的车道线检测方法

    姚善化赵帅
    4156-4164页
    查看更多>>摘要：车道线检测是辅助驾驶和自动驾驶的核心技术之一.为了进一步增强车道线特征的提取能力,提出了一种基于深度学习的循环多特征信息融合车道线识别算法.针对模型计算效率问题,该算法将车道线检测问题视为基于行选择单元格的分类问题;针对图像中车道信息聚合问题,提出了一种新的循环多特征信息聚合(recurrent multi-feature information aggrega-tor,RMFA)方法,并将该方法与残差神经网络(residual neural network,ResNet)相结合提出融合上下文及多通道信息的车道线识别网络ResNet-RMFA.将该网络模型在Tusimple和CULane公开数据集上进行了性能测试,实验结果表明该模型单帧图像的推理时间可达4.8 ms,在Tusimple数据集上的精确度为96.07％,在CULane数据集上的F1(IoU=0.5)评分为69.3％,达到了速度与精度的良好平衡.

    自动驾驶车道线检测深度学习残差神经网络信息聚合

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    大跨度吊装机器人绳索张力及工作空间求解

    刘将王生海李建何云鹏...
    4165-4173页
    查看更多>>摘要：针对大跨度吊装机器人的绳索存在悬链线效应的问题开展研究.首先,绳索为直线模型,建立机器人的运动学和动力学模型.其次,绳索存在重力,大跨度绳索为悬链线模型,为了求解悬链线模型中的绳索张力,采用二次规划方法求解绳索张力优化解.在静力学方程基础上,求得吊装机器人的力可达工作空间和力封闭工作空间.最后,通过MATLAB进行仿真验证,仿真结果表明,力可达工作空间小于力封闭工作空间.比较两种模型的绳长,第1根绳索的长度变化最大,绳索张力较小时,绳索自重不容忽略.

    悬链线吊装机器人二次规划工作空间

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    车辆变速轨迹跟踪横纵耦合控制方法

    张丽霞葛吴浥潘福全李宝刚...
    4174-4181页
    查看更多>>摘要：针对变化速度下车辆轨迹跟踪精度以及实时性差的问题,提出了一种基于模型预测控制的横纵耦合控制方法.在三自由度车辆动力学模型中,将车轮驱动力与前轮转角作为控制量,以单控制器形式实现车辆横纵向运动的综合控制,并且在考虑耦合特性的基础上,设计目标函数与可变权重系数,求解最优横纵向控制量.并且基于五次多项式理论,设计一种变速双移线轨迹以验证控制器综合轨迹跟踪能力.实验结果表明,该控制器能有效跟踪变化车速并且保持高轨迹跟踪精度与良好的实时性.

    自动控制技术轨迹跟踪模型预测控制横纵向耦合

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    基于BERT-Bi-LSTM-CRF模型的机场类中文航行通告要素实体识别

    郝宽公董兵吴悦彭自琛...
    4182-4188页
    查看更多>>摘要：航行通告是民用航空情报领域的重要情报资料,针对中文航行通告专业名词较多、格式不统一及语义复杂等问题,提出了一种基于BERT-Bi-LSTM-CRF的实体识别模型,对航行通告E项内容中事件要素实体进行抽取.首先通过BERT(bi-directional encoder representations from transforms)模型对处理后的向量进行预训练,捕捉丰富的语义特征,然后传送至双向长短期记忆网络(bidirectional long short-term memory,Bi-LSTM)模型对上下文特征进行提取,最后利用条件随机场(conditional ran-dom field,CRF)模型对最佳实体标签预测并输出.收集并整理机场类航行通告相关的原始语料,经过文本标注与数据预处理,形成了可用于实体识别实验的训练集、验证集和评价集数据.基于此数据与不同的实体识别模型进行对比实验,BERT-Bi-LSTM-CRF 模型的准确率为89.68％、召回率为81.77％、F1为85.54％,其中F1相比现有模型得到有效提升,结果验证了该模型在机场类航行通告中要素实体识别的有效性.

    机场类航行通告要素实体识别双向转换编码器双向长短期记忆网络文本信息抽取

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    基于方向权值标签传播的微学习单元聚类算法

    胡志远张月琴陈健
    4189-4196页
    查看更多>>摘要：为帮助学习者从大量在线学资源中找到适合自身个性化的学习资源及顺序集合,提出了一种基于有向边方向权值的标签传播算法(label propagation algorithm on directed edge weights,LPADEW)用于发现适合特定学习者并属于同一学习周期的微学习单元序列簇群.该算法对标签传播算法进行两个改进:根据单元节点的利用度确定标签的更新顺序,降低在节点更新顺序上的随机性;利用当前单元节点的前置邻居和后置邻居的有向边权累加值进行标签更新,并将标签权重引入标签更新策略,既可降低标签更新的随机性,也可避免形成巨型簇群.实验结果表明,LPADEW算法在微学习真实数据集和人工数据集中均取得了较好的结果.

    微学习有向图图聚类有向边权值标签传播

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    钢筋混凝土柱压弯承载力与刚度实用计算方法

    吕辉肖冲罗靓
    4197-4206页
    查看更多>>摘要：为研究框架柱的压弯承载力与压弯刚度,通过建立三维实体有限元模型,在与拟静力试验结果验证较好的基础上,进一步建立了 162根足尺钢筋混凝土柱有限元模型算例进行参数分析,探讨了各参数对柱的承载力、刚度的影响,提出了参数影响下的柱承载力、刚度实用计算公式.结果表明:当轴压比≤0.4时,随轴压比的增大,柱的压弯峰值承载力增大,当轴压比＞0.4时,随轴压比的增大,柱的压弯峰值承载力减小,提高纵筋配筋率与混凝土强度等级均能有效的增大柱的压弯峰值承载力,且提高纵筋配筋率的效果更好;当轴压比≤0.2时,随轴压比的增大,柱的弹性刚度增大,当轴压比＞0.2时,随轴压比的增大,柱的弹性刚度减小,提高纵筋配筋率与混凝土强度等级均能增大柱的弹性刚度;提出的实用计算公式可较准确地反映有限元结果,可为实际工程中框架柱的设计作一定的参考.

    钢筋混凝土柱压弯承载力压弯刚度实用计算公式有限元分析

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    降雨条件下花岗岩残积土边坡失稳模式及预警阈值现场试验

    李荣华何明宁江思义潘宏坚...
    4207-4214页
    查看更多>>摘要：降雨是诱发边坡失稳的主要因素,为探明不同降雨强度条件下花岗岩残积土边坡的失稳模式,通过75、125、150、175 mm/h4组不同降雨强度下边坡失稳现场试验,基于工程边坡原位监测试验采集的含水率-时间与位移-时间曲线研究了花岗岩残积土边坡渐进失稳破坏特征,并提出了降雨条件边坡失稳的持续时间与降雨量阈值.研究表明:降雨条件下花岗岩残积土边坡为渐进失效破坏,根据降雨强度斜坡失稳破坏可分为浅层局部滑动、浅层整体滑动与崩塌、深层局部滑动、深层整体滑动4种模式,斜坡发生变形失稳的区域主要位于坡脚位置,坡中次之,坡顶最小.边坡深层滑动从显著变形到失稳破坏历时18～20 min,而浅层滑动持续时间为25～135 min.土壤界限含水率可特征边坡失稳破坏过程,当斜坡土壤含水率上为42％～45％时,斜坡开始出现开裂、蠕动变形等失稳征兆;当土壤含水率上升到47％～50％时,坡面土体开始崩解并迅速发生滑坡、崩塌.

    降雨强度斜坡失稳现场试验降雨阈值含水率

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