具有漂移补偿的RCR时钟同步模型

针对基于以太网的工业测控系统时钟同步,探讨了低同步代价下实现较高同步准确度的问题.提出一定同步准确度下具有漂移补偿的远端时钟读取(RCR)时钟同步模型,它具有提高每一次同步准确度、简化远端时钟读取成功判断的特点,可降低整个系统同步的计算量.通过给出集成时间戳报文的数字锁相环漂移补偿,实现了一定同步准确度下具有漂移补偿的RCR时钟模型的同步架构及仿真.结果表明,该模型可将目前常见的基于报文传输延迟测算的时钟同步方法NTP的准确度至少提高一个数量级.     

分布式时间同步系统的参考时间获取技术分析

时间同步是支撑分布式系统的基石,也是目前解决高性能工业测控应用问题的关键性技术之一。通过全面分析时间同步技术采用的参考时间获取方法,阐述不同类型的标准时间获取方法及其主要特点,对各种方法的适用条件、应用范围做出系统的评估,为构建行之有效的时间同步方案提供富有实用价值的技术支持和指导。     

基于扩频理论的结构健康监测多传感应力波通信方法

为满足特殊环境下结构健康监测多传感参量的通信需求,提出了一种基于扩频理论的多传感应力波通信方法.该方法以应力波为传感信息载体,将同一区域的传感器数据按重要程度分成多组双通道信号,并用m序列码作为扩频码展宽基带频谱以区别不同组间信号,采用Walsh码作为地址码以区别同组传感数据;利用信号前后码元间载波相对相位的变化来调制传递传感信息,同步处理后经载波同步解调,再与每组传感器的伪扩频码进行相关解扩处理,经判决处理后恢复原始各个通道的二进制传感信号.钢缆线水下环境的通信实验结果表明:发射速率为50 b/s时的应力波通信效果(SWCE)值较速率为400 b/s时提高了24%,在256位传感信息下仍可实现无误码通信;当发射端压电陶瓷浸入水中而接收端处于空气环境中时,单通道与双通道的接收信号幅值较空气环境下增加了20%,SWCE基本不变.     

基于特征量重要度LS-SVR的WSN定位方法

针对无线传感器网络(WSN)节点定位方法中采用粗测距技术时,节点间较大的测距误差导致定位准确度不足的问题,提出一种基于特征量重要度LS-SVR的定位方法L-IFSVR.该方法把未知节点到锚节点的距离作为特征量,依据特征量的重要度进行特征提取,通过对探测区域网格化采样得到训练样本集,使用最小二乘支持向量回归机(LS-SVR)学习得到定位模型,在定位阶段,将未知节点的特征向量输入定位模型, 利用LS-SVR良好的泛化能力,实现对未知节点的准确定位.通过对均匀分布和C形区域随机分布的100个节点进行定位实验,结果表明,定位方法L-IFSVR能有效地降低测距误差对定位准确度的影响,减小平均定位误差,其中,均匀分布情况下L-IFSVR方法的平均定位误差相比采用相同测距技术的DV-Hop方法减小7.5~14.0%;C形区域随机分布情况下,显著减小36.5~55.2%     

IP模式测控系统数据库的实时性技术研究

基于IP模式测控系统的实时性分析,提出系统数据库的实时工作流程,研究分析分级处理的硬件构造、多线程机制及内存资源优化等问题.重点研究文件关联、内存资源回收等关键技术,并采用C＋＋实现.基于等价实验方法,结果表明,数据库的延迟小,实时性好,方案可行.     

融合图像识别和VFH+的无人艇局部路径规划方法

针对水面无人艇在复杂海况下的局部避障问题,文中引入深度学习方法来处理视觉信息,提出了结合VFH+算法的水面无人艇的局部路径规划方法.首先利用对称的编码器-解码器结构的图像语义分割模型和Faster RCNN网络模型进行水面边界线检测及水面障碍物识别,构建水面无人艇环境模型;然后采用基于VFH+的局部路径规划方法,通过逐步构建主直方图、二元直方图和掩模直方图压缩环境数据,引入合理的代价函数来获取实现水面无人艇的有效避障方向规划.在MODD图像数据集上的仿真实验以及实船避障实验结果表明,该方法能有效地提取水面图像信息,并得到合理的局部路径规划策略,在10 kn航速下的避障轨迹平滑,可满足水面无人艇的自主避障需求.     

基于INLR-PPLS的非线性多传感耦合信息建模方法

针对线性PLSR(偏最小二乘回归)在多传感信息回归建模中存在的不足,提出了一种基于INLR(Implicit Nonlinear Latent Variable Regression)-PPLS(Polynomial Partial Least Squares)的非线性多传感耦合信息建模方法.该方法通过线性PLSR对多传感信息进行预处理,达到降维的目的;基于INLR建立外模型非线性样本矩阵变换方程并线性化,进而采用PPLS进行内模型非线性映射,并对多传感非线性回归模型实行反求解.最后,将该方法应用于液态乙醇浓度测控系统,结果表明该方法较线性PLSR预测准确度提高21%.     

IP模式测控系统实时数据库的安全性研究

分析IP模式测控平台实时数据库的安全威胁,提出系统的安全保护体系模型,阐速包括基于网络空间的数据备份、控制命令编码及被屏蔽子网等关键技术。基于《可信计算机系统评测标准》对所设计系统的安全性进行评价,结果表明,其安全等级介于B2和B3等级之间。具有较高的安全性能。