华中光电技术研究所- 武汉光电国家研究中心, 湖北 武汉 430223
光电跟踪仪光轴平行性要求与跟踪瞄准精度、激光测距传感器照射激光光束发散角、激光回波接收系统探测视场有关, 尤其是对于小目标, 还与激光测距作用距离和探测概率有关。从光电跟踪仪激光测距原理和指标要求出发, 分析照射光束能量分布特点, 考虑温度、振动等环境因素和变调焦引起的光轴稳定性误差, 提出了光电跟踪仪光轴平行性要求的计算方法。同时根据工程实践考虑光电传感器原位更换和现场标校的维修性, 建立了光轴平行性误差分配模型, 讨论了各随机误差项、各标校残余误差项的一般控制要求和估计方法, 为光电跟踪仪设计分析、制造工艺、维修性改进提供参考。
光电跟踪仪 光轴平行性 激光测距 跟踪瞄准 光束发散角 optoelectronic tracker optical axis parallelism laser ranging tracking and targeting beam divergence angle
1 上海大学通信与信息工程学院，上海 200444
2 上海先进通信与数据科学研究院，上海 200444
针对人体骨架行为识别中因时空特征提取不充分、网络计算量大和计算效率低导致相似行为识别结果不理想的问题，提出一种基于密集残差移位图卷积网络的骨架行为识别算法。使用姿态估计算法提取人体骨架信息，经坐标向量计算得到骨架的关节、骨骼以及各自的运动信息，并分别输入网络中。在移位图卷积模块间引入密集残差结构，提高网络性能和提取时空特征的效率。所提算法可应用于日常行为场景，例如：行走、坐下、站起、脱衣服、穿衣服、扔以及摔倒等。其在自制数据集上的识别准确率达到81.7%，在NTU60 RGB+D数据集两种评估标准下的准确率也分别达88.1%和95.3%，验证了算法具有优秀的识别精度。
图像处理 时空特征 图卷积 密集残差 日常行为 激光与光电子学进展
2023, 60(10): 1010012
1 常州市建筑科学研究院集团股份有限公司, 常州 213000
2 盐城工学院材料科学与工程学院, 盐城 224051
稠油热采常使用具有早强和耐高温特性的铝酸钙特种水泥完成固井作业, 为保证固井安全和采油效率, 需明确早期水热养护对水泥硬化体结构稳定性的影响。本文研究了20、50、80 ℃下水泥的强度发展、矿物相组成和微观结构。结果表明, 水热养护过程中铝酸钙水泥中的钙铝黄长石、CAH10和C2AH8等主要矿物相逐步转变为胶结性差的颗粒状水榴石, 导致硬化体结构疏松多孔, 进而引发硬化体抗压强度衰退。掺入粉煤灰和矿渣无法有效抑制晶型转变和结构破坏, 但六偏磷酸钠改性可使矿物相保持结构稳定性, 六偏磷酸钠溶出的Na+、HPO-4与铝酸钙水泥溶出的Ca2+、［AlO4］5-反应生成水化磷铝酸钠钙(N-C-A-P-H)凝胶相产物, 进一步提高了硬化体的致密度和胶结特性。
铝酸钙水泥 固井 稠油热采 矿相转变 微观结构 稳定性 calcium aluminate cement well cementing heavy oil thermal recovery mineral transformation microstructure stability
西安理工大学机械与精密仪器工程学院，陕西 西安 710048
提出了一种稳定的拉曼激光雷达重叠因子计算和校正算法，适用于含有拉曼散射通道的激光雷达系统的重叠因子校正。此算法基于大气气溶胶光学参数的拉曼反演算法，通过分析消光系数和后向散射系数的反演特点，发现后向散射系数在过渡区中不受重叠因子的影响。用后向散射系数和激光雷达比的乘积对消光系数缺失信号进行初步校正，进而正演出初步校正后的拉曼散射回波信号，将实际拉曼散射回波信号与正演的拉曼散射回波信号相除即可得到重叠因子廓线。对回波信号和气溶胶光学参数进行了过渡区信号校正和盲区信号补充。分别用单组和连续的激光雷达实验观测数据进行了重叠因子的计算和校正，并与能见度仪观测的近地面数据进行了对比，呈现良好的一致性。结果表明，此算法对重叠因子计算较为稳定。
大气光学 激光雷达 拉曼散射 重叠因子 校正
1 北京信息科技大学, 北京市材料基因工程高精尖创新中心, 北京 100101
2 北京信息科技大学计算机学院, 北京 100101
3 暨南大学信息科学技术学院, 广州 511442
多保真度数据是当前材料领域数据的主要存在形式。在数据生产端, 不同量化方法在材料同种属性的计算上存在较大差距。对于数据消费端的机器学习算法, 研究人员为最大化提取数据中知识设计了各种方法。采用定量噪声添加的方法, 评价不同噪声强度、类型对不同多保真度数据学习方法的影响, 通过迭代降噪验证数据修正方法的适用场景。结果表明: 多保真度数据的利用方式至关重要, 需对各子数据集中数据量及含噪情况进行综合考量。在使用不同噪声类型与强度构造出的多种数据集上, 得益于数据间的协同效应, 逐步删除低保真度数据的“Onion”训练方式明显优于按数据集所含噪声减小方向逐个进行的训练方式。在多保真度数据训练中, 无论何种噪声强度及训练方式, 线性噪声对模型的影响更小。对于采样噪声来说, 在各环节更好地模拟了真实多保真度数据, 建议被后续研究采用。此外, 复杂噪声难以让少量真值数据发挥“纠偏”作用, 更适合进行迭代降噪处理。
多保真度 属性预测 机器学习 定量噪声 multi-fidelity property prediction machine learning quantitative noise
1 散裂中子源科学中心，广东 东莞 523803
2 中国科学院 高能物理研究所，北京 100049
3 中国科学院大学，北京 100049
中国散裂中子源的强流质子加速器采用剥离注入的方式，碳膜将H−剥离两个电子后变成质子，多圈涂抹注入到快循环同步环加速中，并加速至1.6 GeV。为了精确测量剥离膜的剥离效率并研究不同厚度剥离膜的使用寿命，在I-Dump束线上新研发并安装了一套束流流强探测器（H0CT），用于测量未完全剥离的H−和H0（H−被剥离一个电子）粒子。为了测量μA级束流，H0CT弱流强测量系统的研制考虑了外部干扰，配合探头、线缆及电子学低噪声的抗干扰设计，将环境噪声及干扰的影响降至最低，提高信噪比，实现了μA级脉冲电流的测量。
CSNS H0CT 脉冲流强测量 μA级 CSNS H0CT pulsed current measurement microampere 强激光与粒子束
2023, 35(2): 024004
1 电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室, 成都 610054
2 电子科技大学 重庆微电子产业技术研究院, 重庆 401331
提出了一种自适应时间常数匹配Gm-C电感电流采样方法。该方法通过比较Buck变换器SW点电压的过零时间与Gm-C滤波采样电压的过零时间,判断Gm-C时间常数是否与DCR时间常数匹配。使用鉴频鉴相器检测二者过零时间差,并控制双向计数器,实现对电容阵列等效容值的调制,最终实现自适应时间常数匹配Gm-C电感电流采样。与前序工作相比,该校准过程平滑,并且可以在DC-DC变换器正常工作情况下进行在线调制,能有效适应DC-DC变换器工作中温度、电压、电流等外部条件的变化。
自适应时间常数匹配 Gm-C电感电流采样 Buck变换器 adaptive time constant matching Gm-C inductor current sensing buck converter
1 电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室, 成都 610054
2 电子科技大学 广东电子信息工程研究院, 广东 东莞 523808
提出了一种基于开关电流积分器的RB-COT Buck变换器。通过注入电感电流纹波补偿控制环路,引入采样保持电路消除电感电流纹波的直流分量,提高了输出电压的精度。在此基础上,开关电流积分器替代原架构中的固定RC滤波器,有效提升了高工作频率下系统的响应速度,并在全频率范围内兼顾稳定性与响应速度。以全频率范围内环路稳定性作为设计基本准则,该Buck变换器在高开关频率下响应速度得到了有效提升。在1 MHz开关频率下,负载阶跃的恢复时间相比于采用固定RC滤波减少了20 μs。
开关电流积分器 基于纹波的恒定导通时间控制方式 Buck变换器 switched current integrator RB-COT buck converter
1 电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室, 成都 610054
2 电子科技大学 广东电子信息工程研究院, 广东 东莞 523808
对一种车用恒流/恒压模式的四开关Buck-Boost变换器的控制策略进行了研究。在输入输出电压接近时引入Buck-Boost模式,从而在不同输入输出电压大小关系下,通过检测功率管占空比大小,实现Buck模式、Boost模式和Buck-Boost模式之间的平滑切换,提高了系统的稳定性。通过设计最大值选择电路,使变换器在充电应用中自动从恒流模式切换到恒压模式,模式切换平滑稳定。仿真结果表明,在24 V输出电压下,变换器从Buck模式切换到Buck-Boost模式时,输出电压下冲为9.2 mV,变换器从Boost模式切换到Buck-Boost模式时,输出电压下冲为92 mV。变换器在Buck模式与Boost模式下均能实现恒流/恒压模式的自动平滑切换。
四开关Buck-Boost变换器 模式切换 恒流/恒压 four-switch buck-boost converter PWM PWM mode transition constant current and constant voltage
