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系统仿真技术
系统仿真技术

万钢

季刊

1673-1964

xtfzjs@tongji.edu.cn

021-65976517

200092

上海市四平路1239号同济大学242信箱

系统仿真技术/Journal System Simulation TechnologyCSTPCD
正式出版
收录年代

    从建模仿真、生成仿真到智能仿真——仿真技术的过去、现在与未来

    马惠敏胡天宇
    101-114,151页
    查看更多>>摘要：仿真技术自出现至今经历了物理建模驱动和数据生成驱动2个阶段,两者皆有效解决了各自时代的亟需问题.当前复杂的开放环境和通用的人工智能对仿真的物理真实性与视觉真实性提出了更高的要求,即需要"表"(视觉)"里"(物理)均和真实环境一致的智能仿真范式.智能仿真不但能够精确地刻画仿真对象的物理和动态特质,还可以在视觉上逼真地呈现仿真内容,实现物理和视觉的"双真实",进而打通数值分析仿真和计算机视觉仿真的壁垒,为下一步通用、多模态人工智能的研发提供更好的测试基础和验证环境.本研究从传统物理建模仿真、数据生成式仿真、智能仿真3个阶段探讨了仿真技术的历史和现状,并结合应用对未来仿真技术进行了展望.

    智能仿真物理建模仿真生成模型神经渲染

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    基于装配语义与图神经网络的产品虚拟装配线智能化构建方法

    王增恒陆剑峰夏路遥樊宇航...
    115-124页
    查看更多>>摘要：随着智能制造技术的快速发展,数字化工厂方法在生产系统规划设计中的应用日益广泛.构建虚拟装配线或装配线数字孪生体已成为实现装配线数字化规划设计的关键环节.然而,传统的设计方法主要依赖于经验,存在效率低下、设计周期长、优化困难等问题.为了克服上述困难,本研究以产品装配线设计为背景,提出一种基于产品装配语义和图神经网络的产品虚拟装配线智能化构建方法.为验证所提出方法的可行性和有效性,本研究以某液压缸虚拟装配线构建为案例进行了实证研究.结果表明,该方法能够提高装配线设计效率,缩短设计周期,并实现装配线布局的智能优化.

    装配语义图神经网络数字孪生虚拟装配线数字化工厂规划

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    水上飞机汲水效率水动特性分析

    蔡宇峰沈星
    125-132页
    查看更多>>摘要：为了评估某水上飞机的汲水性能,开展缩尺比模型汲水效率研究,定量分析汲水效率的变化规律.在水面飞行器固定姿态和考虑自由液面的条件下,研究不同缩尺比模型之间汲水效率的关联性,分析缩尺比对汲水效率的影响,并对实机汲水效率进行计算分析.通过数值模拟和水池试验得到水上飞机在汲水滑行过程中的汲水效率及流场特征.数值模拟结果和水池试验结果对比表明,两者随速度的变化趋势基本相同,流场特征基本一致,且汲水效率大部分计算误差在10%以内,说明数值模拟精度较高、利用该方法进行汲水效率预报是可行的.研究结果对水上飞机汲水性能的研究具有一定的指导意义.

    汲水效率水上飞机汲水斗汲水装置

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    飞机水面迫降尾部吸力数值研究

    李子时皮旭锋桑腾蛟吴彬...
    133-138页
    查看更多>>摘要：飞机水面迫降是复杂的多学科多阶段问题,在迫降的撞击和滑行阶段,机身形状所产生的尾部吸力直接影响到飞机的滑行稳定性和迫降安全性.随着水面迫降数值仿真技术的发展,基于数值仿真技术的分析方法已经成为处理飞机水面迫降问题的有效手段,但是目前尚无较好的尾部吸力数值模拟方法.为了定量分析迫降过程中尾部吸力的形成机理,本研究采用数值仿真约束模的方式,以波音737飞机为研究对象,改变飞机着水姿态角、吃水深度以及航行速度,研究尾部吸力的变化规律以及尾部负压作用区域演化情况.

    水上迫降尾部吸力压力分布数值计算

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    基于小波降噪和EWT-TEO的电缆故障定位方法

    郭慧芝刘海霞王斌罗阳...
    139-145页
    查看更多>>摘要：针对传统电缆故障定位法受波速和噪声影响导致的波头识别不准确及故障定位精度差问题,提出一种基于小波降噪、经验小波变换(empirical wavelet transform,EWT)和Teager能量算子(Teager energy operator,TEO)的电缆故障定位方法.首先,利用改进的双端行波法消除波速对测距偏差的影响.然后,采用小波降噪法对采集的故障信号进行去噪.进一步应用EWT方法对降噪信号进行分解,提取降噪信号的高频分量.在此基础上,通过TEO能量曲线变化确定首端波头及近端反射波的到达时间,从而计算出电缆故障点到检测位置的距离.仿真结果表明,基于小波降噪和EWT-TEO的电缆故障定位方法对不同信噪比和故障电阻都具有良好的适应性和可靠性,能实现精确的电缆故障定位.

    电缆故障小波降噪经验小波变换双端行波法

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    基于COMSOL的无线电能传输性能仿真实验研究

    刘金华王翠红
    146-151页
    查看更多>>摘要：磁耦合谐振式无线电能传输性能与系统的频率密切相关,当谐振补偿电路的谐振频率与电源工作频率一致时,系统达到最优输出性能.众多文献报道MCR-WPT的谐振频率从100 kHz到1 000 kHz,然而针对不同的谐振频率对系统传输性能的研究较少.因此,本研究从MCR-WPT等效电路角度详细分析,通过COMSOL Multiphysics有限元仿真软件进行多物理场耦合建模仿真,获取线圈电路参数,最后利用MATLAB软件进行计算分析,综合比较不同的谐振频率对系统传输性能的影响.仿真实验得出在100～1 000 kHz范围内,系统谐振频率在100～400 kHz时系统输出功率和传输效率最优.

    磁耦合谐振无线电能传输传输性能COMSOL

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    基于NS-3的光纤入室组网及空口调度仿真

    郭星阳王志军王素椅
    152-158页
    查看更多>>摘要：目前的光纤接入无线网方案中,光网络与无线网络独立工作,缺乏协同工作机制,导致设备间相互干扰.通过引入中心化的决策控制机制,主设备基于从设备上报的信息进行集中决策控制,实现光纤与无线网络的协同工作.在NS-3平台添加XG-PON模块,对FTTR组网进行仿真,并设置主设备控制下的空口调度策略.仿真实现NS-3中XG-PON模块的上下行数据传输和上行带宽分配功能,并对FTTR网络下的多用户空口数据传输进行调度,在不同用户数量下,整网数据吞吐量分别获得0.64%～5.66%的提升,说明中心化决策机制具有有效的调度能力.

    网络仿真平台光纤入室10G比特无源光网络模块无线网络空口调度

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    基于规则和仿真的交通信号多目标优化方法

    李林卢俊朋罗云辉王握...
    159-165页
    查看更多>>摘要：城市交通信号优化是个多目标优化问题,以城市路段和路口交通管控问题为导向,基于规则库和仿真支撑,建立一套面向不同管控策略的交通信号优化方法.首先,建立配时问题成因分析库,梳理出6类控制策略和17项控制手段,以仿真分析、电警过车数据、浮动车数据等为基础,提出各类成因诊断指标和判定条件,针对不同交通场景提出初始管控思路,形成若干套信号控制方案作为方案备选集.其次,通过微观仿真测试方案备选集,以排队长度为约束条件,总通过量、延误和停车为优化目标,得到满足安全和秩序要求的可行解集,在不同管控需求前提下选择最优方案作为战略级信号配时方案.最后,以深圳市新洲路为例,验证本研究提出的方法的可靠性和实际场景下的优化效果.

    城市交通管控策略交通仿真规则库优化

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    基于深度学习的合成孔径雷达图像目标检测方法

    邓焱丹王玉峰龚光红李妮...
    166-174,206页
    查看更多>>摘要：基于深度学习的方法逐渐在合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像目标检测任务中得到运用.SAR图像目标远距离、大视场成像条件下造成小目标特征提取困难,同时军事领域需要获取高精度的SAR图像目标尺寸信息.为解决上述问题,提出了基于YOLOv5的改进SAR图像目标检测算法.首先针对复杂场景下小目标与近岸目标的漏检与虚警问题,引入注意力机制并探究不同注意力模块对SAR图像目标检测效果的影响.其次针对SAR图像目标密集排列特性,建立基于有向框的目标检测算法,实现目标的旋转角度预测.最后在SAR舰船检测数据集(SAR ship detection dataset,SSDD)上开展对比实验,结果表明,注意力模块的嵌入能够有效提升2.5%的检测精度,相比常规水平检测框,有向框对偏斜程度高和排列密集的目标具有更强的检测能力.

    深度学习合成孔径雷达目标检测注意力机制有向框

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    基于YOLOv5s-CBAM的海上平台注水流程现场漏液智能检测

    邹剑陈征刘长龙张乐...
    175-179页
    查看更多>>摘要：针对海上平台注水流程现场原油泄漏问题,提出基于双通道注意力机制的改进YOLOv5s模型,实现漏液智能检测.首先,通过监控摄像头及单反相机采集海上平台注水流程现场漏液数据并对其进行标注.其次,将双通道注意力机制引入YOLOv5s模型,增强模型的特征提取能力,构建高精度漏液检测模型.最后,对该模型进行功能及性能测试.测试结果表明,该检测模型可大幅度提升海上平台注水流程现场漏液检测能力.

    YOLOv5s模型深度学习目标检测智能监控注意力机制

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