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空间激光通信组网技术与应用研究进展 被引量：1
1
作者 刘智 蒋青芳 +7 位作者 刘树通 田少乾 朱凌云 刘显著 于佳鑫 赵建彤 姚海峰 董科研 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第3期429-451,共23页
激光通信是以光波为载体实现信息传输的通信技术,具有高速率、高带宽、小尺寸、抗干扰和保密性好等优势,具备实现空间信息网络高速传输和安全运行的关键能力。本世纪以来,国内外主要研究机构致力于研究激光通信技术在实现组网过程中所... 激光通信是以光波为载体实现信息传输的通信技术,具有高速率、高带宽、小尺寸、抗干扰和保密性好等优势,具备实现空间信息网络高速传输和安全运行的关键能力。本世纪以来,国内外主要研究机构致力于研究激光通信技术在实现组网过程中所需要解决的一系列问题,包括一点对多点同时激光通信、节点内多路信号全光交换与转发、节点动态随遇接入、网络动态拓扑结构设计等关键技术,并开展了众多演示验证实验,部分研究成果已经投入应用。本文在对空间激光通信组网技术进行分析探讨的基础上,概述了国内外激光通信组网技术的发展现状,重点对卫星星座、卫星中继和航空网络等领域中激光通信组网技术的应用情况和发展现状进行了分析和总结,对国内相关研究技术方案、实验验证情况等进行了综述,最后对激光通信组网技术与应用的发展趋势进行了预测。 展开更多
关键词 空间激光通信 激光通信组网 空间光网络 一点对多点
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基于大数据驱动的激光器网络相位时空同步控制研究
2
作者 何中胜 王伟 《激光杂志》 北大核心 2025年第5期178-183,共6页
激光器网络在运行过程中,常受外界环境因素的干扰,这些干扰易导致激光器的相位发生位移,进而引发数据传输的不稳定性,严重制约了激光器网络通信的质量和数据传输的可靠性。为此,提出基于大数据驱动的激光器网络相位时空同步控制方法。首... 激光器网络在运行过程中,常受外界环境因素的干扰,这些干扰易导致激光器的相位发生位移,进而引发数据传输的不稳定性,严重制约了激光器网络通信的质量和数据传输的可靠性。为此,提出基于大数据驱动的激光器网络相位时空同步控制方法。首先,构建激光器网络结构,深入分析了网络中激光器相位时空同步的特性及其影响因素。然后,以这些影响因素作为约束条件,设计相位同步控制方法。该方法的核心在于利用大数据驱动技术对控制模型中的不确定参数进行优化,从而确保相位同步的精确性和稳定性。实验结果表明,该控制方法能够精确检测相位误差,并将其降至0,极大地提升了激光器网络的通信质量和性能。 展开更多
关键词 大数据驱动方法 激光器网络 相位误差 相位时空同步 控制模型设计
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基于人工智能技术的激光通信网络故障诊断方法
3
作者 盛桂敏 慕昱 +1 位作者 张博阳 张恒艳 《激光杂志》 北大核心 2025年第9期167-172,共6页
针对大规模激光通信网络故障类型复杂,难以精准检测的问题,提出了基于人工智能技术的激光通信网络故障诊断方法。首先构建激光通信网络系统的节点连通图,利用激光通信网络的故障特征与故障标签,选取光梯度提升机算法确定激光通信网络故... 针对大规模激光通信网络故障类型复杂,难以精准检测的问题,提出了基于人工智能技术的激光通信网络故障诊断方法。首先构建激光通信网络系统的节点连通图,利用激光通信网络的故障特征与故障标签,选取光梯度提升机算法确定激光通信网络故障的映射关系。然后依据故障的映射关系,利用RBF神经网络建立激光通信网络故障诊断模型,最后进行了激光通网络仿真实验。实验结果表明,该方法能够有效诊断不同类型的激光通信网络故障,定位激光通信网络故障的X轴与Y轴的定位误差均低于±10 cm,且激光通信网络故障诊断正确率较高、时间较短,获得了比较理想的激光通信网络故障诊断结果。 展开更多
关键词 人工智能 光通信 网络系统 故障诊断 节点连通图 光梯度提升机
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钢桥塔中锚室焊接变形预测与工艺优化 被引量：2
4
作者 强斌 谢云杰 +4 位作者 雷电 杨洪 陈虎 郭红艳 李亚东 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期459-467,共9页
为优化钢桥塔中锚室的焊接工艺,减小焊接变形,采用Abaqus有限元软件对马鞍山公铁两用长江大桥钢塔中锚室的焊接过程进行了仿真模拟。与三维激光扫描所测实际焊接变形进行对比,仿真结果相对误差基本小于20%,验证了模拟的合理性。进而系... 为优化钢桥塔中锚室的焊接工艺,减小焊接变形,采用Abaqus有限元软件对马鞍山公铁两用长江大桥钢塔中锚室的焊接过程进行了仿真模拟。与三维激光扫描所测实际焊接变形进行对比,仿真结果相对误差基本小于20%,验证了模拟的合理性。进而系统分析了焊接方向、焊接顺序及边界约束对中锚室焊接变形的影响,建立了涵盖128组焊接变形的数据库。通过深度神经网络算法,对焊接工艺参数进行优化筛选,获得最优工艺组合,最大变形值较初始焊接工艺下的变形值降低约40%。优化后的焊接工艺能够有效减少焊接变形,提高制造精度,可为钢桥塔的实际焊接提供可靠的理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 钢桥塔中锚室 焊接变形预测 三维激光扫描 深度神经网络 焊接工艺优化
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大模型辅助的研发合作机会识别与可交互图谱构建 被引量：1
5
作者 郝世博 史东昊 +2 位作者 朱学芳 孙明汉 宦昭润 《情报杂志》 北大核心 2025年第4期173-180,189,共9页
[研究目的]为提高科技成果转化效率和质量、优化创新资源配置,实现技术供需精准对接和挖掘潜在研发合作机会。[研究方法]首先通过大语言模型辅助智能抽取得到关键技术信息,利用不同模型获得文本嵌入向量表征并生成相似度矩阵;其次使用... [研究目的]为提高科技成果转化效率和质量、优化创新资源配置,实现技术供需精准对接和挖掘潜在研发合作机会。[研究方法]首先通过大语言模型辅助智能抽取得到关键技术信息,利用不同模型获得文本嵌入向量表征并生成相似度矩阵;其次使用最优模型编码的专利相似度数据生成创新主体相似度,并构建满足多元化场景挖掘需求的研发合作机会可交互网络图谱;最后以激光增材制造领域为例验证了该文所提方法的可行性。[研究结果/结论]案例研究表明,所提出的研发合作机会识别与可交互网络图谱构建方法能够为企业技术创新及高校院所专利转化运用提供更为精准的决策支撑。 展开更多
关键词 专利文本嵌入 大语言模型 研发合作机会识别 可交互网络图谱 激光增材制造
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基于改进BP神经网络的激光选区熔化表面粗糙度预测
6
作者 丁燕 王磊 王远 《电加工与模具》 北大核心 2025年第1期62-68,共7页
为提升激光选区熔化表面粗糙度预测的精确度,提出改进BP神经网络模型。首先依据参数建立指数模型,利用灰色关联度分析各因素,求解获得各因素的指数值;然后建立BP神经网络模型,改进粒子群算法优化包括自适应惯性权重更新和动态调节学习因... 为提升激光选区熔化表面粗糙度预测的精确度,提出改进BP神经网络模型。首先依据参数建立指数模型,利用灰色关联度分析各因素,求解获得各因素的指数值;然后建立BP神经网络模型,改进粒子群算法优化包括自适应惯性权重更新和动态调节学习因子,同时指数模型预测结果作为特征输入到BP神经网络模型;最后给出算法流程。实验显示,改进BP神经网络在较少的隐含层节点下达到了更低的平均相对误差,激光选区熔化表面粗糙度预测更接近真实值,改进BP神经网络决定系数相比EM、BPNN、GABPNN分别提升了6.40%、1.14%、0.07%,均方根误差相比EM、BPNN、GABPNN分别降低了0.0363、0.0627、0.0668,评价指标较优。 展开更多
关键词 BP神经网络 激光选区熔化 粗糙度 粒子群 精确度
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高能同步辐射光源增强器隧道网测量及精度研究
7
作者 闫皓月 董岚 +12 位作者 王铜 梁静 马娜 王小龙 门玲鸰 卢尚 韩圆颖 闫路平 张露彦 刘晓阳 李波 何振强 柯志勇 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第9期79-90,共12页
随着粒子加速器对束流的稳定性要求越来越高,对工程控制网的精度提出了更高的要求,以高能同步辐射光源(HEPS)周长454 m的增强器为例,针对隧道内空间狭长、无法大范围通视的不利条件,提出了基于激光跟踪仪精密测量的控制网布设方案及测... 随着粒子加速器对束流的稳定性要求越来越高,对工程控制网的精度提出了更高的要求,以高能同步辐射光源(HEPS)周长454 m的增强器为例,针对隧道内空间狭长、无法大范围通视的不利条件,提出了基于激光跟踪仪精密测量的控制网布设方案及测量方法;同时,面对测量环节中测站多和测点密的数据有效性检测难题,提出了相邻单站拟合及多站拟合的观测过程质量控制方法,点位拟合误差RMS优于0.1 mm;最终,控制网的径向、切向及高程方向各坐标分量的绝对点位误差RMS达到0.2 mm,满足设备安装精度要求。同时,为了监测增强器土建完毕初期的稳定性,对增强器控制网在一年内进行了两期观测,测量结果表明:增强器隧道在一年内产生了10 mm左右变形,具体表现为隧道地基在正东偏南、正北偏西、正南偏西三区域向外膨胀。 展开更多
关键词 高能同步辐射光源 控制网 激光跟踪仪 平差处理 精度分析
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基于改进扩张状态观测器的激光振镜复合控制
8
作者 刘太贝 刘博 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第7期186-194,共9页
激光振镜扫描系统作为扫描成像激光雷达的核心部件,其扫描范围、精度和频率直接影响激光雷达成像的性能。振镜电机在长时间运行过程中,可能会受到外部干扰和电机参数变化的影响,导致系统性能下降,尤其在高精度要求下,扰动和参数变化对... 激光振镜扫描系统作为扫描成像激光雷达的核心部件,其扫描范围、精度和频率直接影响激光雷达成像的性能。振镜电机在长时间运行过程中,可能会受到外部干扰和电机参数变化的影响,导致系统性能下降,尤其在高精度要求下,扰动和参数变化对系统稳定性和精度的影响更为显著。为了解决这一问题,提出了一种基于改进降阶线性扩张状态观测器的激光振镜复合滑模控制的控制方法。首先,通过对振镜电机的物理结构和数学模型进行分析,设计传统的全阶扩张状态观测器,由于振镜电机的角度信息可得,提出降阶线性扩张状态观测器,并引入相位超前网络,进一步减少了观测器在估计外部扰动时的相位滞后,提高了扰动估计的精度。其次,将估计出的外部扰动补偿到滑模控制的控制律中,提升了系统的精度、响应速度和抗干扰能力。改进后的控制方法有效避免了传统滑模控制中的高频抖振问题,显著提高了系统的动态响应性能和控制精度。仿真结果表明,在全行程1%的阶跃响应实验中,上升时间为548μs,稳态误差减少48%以上。 展开更多
关键词 激光振镜 扩张状态观测器 滑模控制 校正网络 激光雷达
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基于K-means-CNN的复杂牌号混合合金样品分类研究
9
作者 马耀安 黄裕婷 +5 位作者 张健豪 曲东明 扈蓓蓓 刘碧野 杨光 孙慧慧 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第7期1946-1952,共7页
激光诱导击穿光谱(LIBS)技术通过超短脉冲激光聚焦样品表面形成等离子体,进而对等离子体发射光谱进行分析,从而确定样品的物质成分及含量,是一种具有制样简单,非接触测量,现场适应能力强,分析速度快的高效元素分析方法。使用LIBS技术进... 激光诱导击穿光谱(LIBS)技术通过超短脉冲激光聚焦样品表面形成等离子体,进而对等离子体发射光谱进行分析,从而确定样品的物质成分及含量,是一种具有制样简单,非接触测量,现场适应能力强,分析速度快的高效元素分析方法。使用LIBS技术进行元素分析,成分分类识别是研究的关键方向,目前LIBS技术主要应用于岩石矿产检测,环境监测,化学品识别相关领域,而对多种成分复杂牌号混合合金分类问题研究较少。常用高性能精确分类算法通常对计算资源要求高,难以搭载在要求便携性,小型化的LIBS系统中。MPL-T-1064激光器产生脉冲激光,通过前置镜组调制光路,激发Al,Fe,Cu多种牌号合金的混合样品采集数据。使用主成分分析方法(PCA)对数据进行预处理,输入K均值聚类算法(K-means),卷积神经网络(CNN)模型中进行分类。使用K-means无法对复杂牌号合金进行精细分类,但在大类区分工作中准确率达到99.97%。CNN可以对复杂牌号合金进行精细分类,准确率达99.15%,但对计算资源要求相对较高。针对上述问题,设计了一种融合算法,使用K-means算法处理混合合金光谱数据,对相同种类不同牌号的样品进行粗分类,将一次分类后的数据输入CNN模型进行精细分类,在Al,Fe,Cu十种牌号样品的混合合金光谱中分类准确率达到99.35%,在5折交叉验证中准确率达99.52%,验证了算法在分类准确的同时具有较好的泛化能力。融合算法分类准确率相比K-means算法提高了39.65%,运行速度相比CNN算法加快21.94%。为多种成分复杂牌号混合合金分类问题提供了高效,快速,准确的方法。为更加轻量化,便携化的LIBS系统发展方向提供了新的思路。 展开更多
关键词 合金分类 K-MEANS 卷积神经网络 激光诱导击穿光谱
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空间一点对多点激光通信技术发展概述
10
作者 王亚菁 李立 +6 位作者 靳一 张建华 李文屏 孟令杰 徐常志 梁慧剑 齐志强 《通信学报》 北大核心 2025年第10期24-39,共16页
激光通信是未来空间信息基础设施建设的关键支撑。传统“点对点”模式存在资源利用率低、结构复杂、可扩展性不足等问题,“一点对多点”激光通信架构逐渐成为重点研究方向。基于此,系统梳理了“一点对多点”激光通信架构的技术路径,将... 激光通信是未来空间信息基础设施建设的关键支撑。传统“点对点”模式存在资源利用率低、结构复杂、可扩展性不足等问题,“一点对多点”激光通信架构逐渐成为重点研究方向。基于此,系统梳理了“一点对多点”激光通信架构的技术路径,将其分为机械式光束偏转与光学相控阵(OPA)两大类,并重点对比了液晶光学相控阵(LC-OPA)、微机电系统光学相控阵(MEMS-OPA)及硅基光波导相控阵(Si-OWPA)的性能优劣。随后,针对某遥感卫星典型应用场景,提出了基于Si-OWPA的空间“一点对多点”激光通信系统构想,为后续技术演进与工程应用提供参考。 展开更多
关键词 激光通信 灵活组网 光学相控阵 芯片集成 捕获跟踪
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熵阈值分割下空间光通信网络激光光斑定位
11
作者 陆俊杰 汪永吉 《激光杂志》 北大核心 2025年第6期145-151,共7页
在空间光通信中,激光光斑受到天空背景光、云层遮挡、其他光源干扰等多种因素的影响,导致图像质量下降。为此,提出熵阈值分割下的空间光通信网络激光光斑定位方法。由灵敏度较高的CCD相机对激光光斑完成采集,引入熵阈值分割理念,根据图... 在空间光通信中,激光光斑受到天空背景光、云层遮挡、其他光源干扰等多种因素的影响,导致图像质量下降。为此,提出熵阈值分割下的空间光通信网络激光光斑定位方法。由灵敏度较高的CCD相机对激光光斑完成采集,引入熵阈值分割理念,根据图像内容的复杂度计算最佳阈值,从而实现对不同光照条件、噪声水平下激光光斑的初分割。引入网格单元划分策略,将初分割图像划分为多个小区域,并在每个区域内独立进行光斑检测,减小全局干扰对定位结果的影响,完成激光光斑图像预处理。通过调整BP神经网络的结构和训练参数,针对预处理图像进行训练,输出高精度的光斑定位结果。实验结果表明,所提方法取得的绝对误差值低,且可以精准定位到激光光斑所在位置。 展开更多
关键词 熵阈值分割 空间光通信网络 激光光斑定位 BP神经网络 网格单元划分
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基于卷积神经网络的激光成像局部遮挡目标识别方法
12
作者 孙勇 宗平 李菊 《激光杂志》 北大核心 2025年第6期96-101,共6页
当目标被部分遮挡时,完整的几何或物理特征难以完全捕捉,影响识别准确性。为此,提出基于卷积神经网络的激光成像局部遮挡目标识别方法。利用激光成像采集目标图像后,借助Cholesky分解技术精准识别特征向量并建立投影平面;结合信息熵理... 当目标被部分遮挡时,完整的几何或物理特征难以完全捕捉,影响识别准确性。为此,提出基于卷积神经网络的激光成像局部遮挡目标识别方法。利用激光成像采集目标图像后,借助Cholesky分解技术精准识别特征向量并建立投影平面;结合信息熵理论确定最佳邻近点数,分析向量夹角分布特性,同时依据方位角特点采用二维视图形成方法提取折边点,完成轮廓特征提取;在卷积神经网络架构中融入全连接层(FC)学习全新目标函数,通过同时训练清晰与遮挡样本,在特征映射层面建立两者关联,使特征空间表示更接近且易区分。实验结果证实,此方法能显著提升局部遮挡目标识别结果的准确性,同遮挡比例下的漏识别率低于1%。 展开更多
关键词 卷积神经网络 激光成像 局部遮挡 目标识别
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激光融合测量反演的定位工装结构变形精准预测方法
13
作者 李宣慧 石文雄 +3 位作者 郭文娟 胡文龙 骆彬 梁彪 《航空制造技术》 北大核心 2025年第17期82-88,98,共8页
受重力等外部载荷的影响,飞机装配定位工装的结构不可避免地产生变形,直接影响飞机结构的装配精度。然而,由于产品外形遮挡,传统基于视觉的结构变形测量方法无法直接获取工装结构变形。对此,本文提出了一种激光测量数据反演的定位结构... 受重力等外部载荷的影响,飞机装配定位工装的结构不可避免地产生变形,直接影响飞机结构的装配精度。然而,由于产品外形遮挡,传统基于视觉的结构变形测量方法无法直接获取工装结构变形。对此,本文提出了一种激光测量数据反演的定位结构终端变形精准快速预测方法。通过激光扫描仪对定位结构进行扫描测量,获取结构实测数模;基于定位结构数字化仿真模型,自动批量化获取仿真数据集,并采用多层感知机网络建立了待测终端变形与可视区域变形的映射模型;在此基础上,构建了工装结构终端变形反演差分优化方法,实现了定位工装结构终端变形的反演求解。通过实例分析发现,定位工装终端反演预测值与实测值最大误差为8.25%,验证了所提出的定位结构变形反演方法的有效性。 展开更多
关键词 定位结构 激光测量 神经网络 差分优化 变形预测
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激光参数对DP780双相钢/PA66碳纤维界面宽度的影响及其预测模型
14
作者 贺赵国 周惦武 +2 位作者 邓乔 杨佳豪 王新宇 《焊接学报》 北大核心 2025年第2期36-45,共10页
钢/碳纤维激光直接连接界面的粘接效果与碳纤维的熔融宽度密切相关,而激光热输入是影响其熔融宽度的主要因素.文中进行了DP780钢/PA66碳纤维激光直接连接试验,基于多层感知机和支持向量机探索了碳纤维熔化宽度的BP神经网络预测模型,并利... 钢/碳纤维激光直接连接界面的粘接效果与碳纤维的熔融宽度密切相关,而激光热输入是影响其熔融宽度的主要因素.文中进行了DP780钢/PA66碳纤维激光直接连接试验,基于多层感知机和支持向量机探索了碳纤维熔化宽度的BP神经网络预测模型,并利用AOA算法优化了BP神经网络.同时研究了激光参数中光束扫描速率、离焦量和激光功率对熔化宽度的影响,并计算了激光的能量密度.结果表明,通过AOA算法优化的BP神经网络,其训练集、测试集和验证集的相关系数R分别为0.96296,0.97009和0.98828,表明AOA-BP预测模型具有良好的预测精度和泛化能力.此外,响应曲面的分析结果指出,激光参数对碳纤维熔融宽度的影响权重从大到小依次为光束扫描速率、离焦量和激光功率.离焦量正向的增大可以使激光能量分布更加平缓,扩大光束能量的覆盖范围. 展开更多
关键词 钢/碳纤维连接 优化神经网络 激光能量密度
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基于遗传神经网络的光纤激光网络回波信号增强方法
15
作者 武文权 任志红 闫静静 《激光杂志》 北大核心 2025年第1期185-190,共6页
光纤激光网络中的回波信号会受到光衰减、色散等因素的影响,导致回波信号特征变得复杂多样,降低了信号增强的效果,因此,提出基于遗传神经网络的光纤激光网络回波信号增强方法。使用经验模式分解法,将原始回波信号分解为若干本征模态函数... 光纤激光网络中的回波信号会受到光衰减、色散等因素的影响,导致回波信号特征变得复杂多样,降低了信号增强的效果,因此,提出基于遗传神经网络的光纤激光网络回波信号增强方法。使用经验模式分解法,将原始回波信号分解为若干本征模态函数,并用粗糙惩罚函数进行平滑处理,抑制信号噪声。基于高斯函数拟合方法,提取与去噪后回波信号函数规则一致的特征。根据回波信号特征提取结果,基于遗传算法优化神经网络的权重和门限,多次训练运算,输出最优解序列,即回波信号增强结果,避免回波信号特征变化对增强结果的影响。实验结果表明,该方法能够有效抑制回波信号中的噪声,能够精准提取回波信号的波形变化特征,并且峰值信噪比最高达到了42.3 dB。 展开更多
关键词 遗传算法 神经网络 光纤激光网络 回波信号增强 信噪噪声抑制
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大数据环境下激光通信网络拥塞优化控制方法
16
作者 王静 陈海红 何婷 《激光杂志》 北大核心 2025年第6期152-158,共7页
激光通信网络传输大数据过程网络延迟增加,造成网络拥塞。为此,提出大数据环境下激光网络通信的拥塞优化控制方法。引入改进蚁群算法,在多个路径中循环搜索,选择时延最优通信路径。通过比较原始与改进蚁群算法搜索得到的最优路径集合,... 激光通信网络传输大数据过程网络延迟增加,造成网络拥塞。为此,提出大数据环境下激光网络通信的拥塞优化控制方法。引入改进蚁群算法,在多个路径中循环搜索,选择时延最优通信路径。通过比较原始与改进蚁群算法搜索得到的最优路径集合,利用反向推理理论验证并确定激光通信网络中的拥塞区域。结合PID控制器与布谷鸟算法,估算拥塞区域内消息队列的即时长度与实时丢包率。动态控制通信网络瞬时队列长度,从而实现对激光通信网络拥塞状况的高效优化控制。实验表明,本方法的丢包率最低,为0.60%,吞吐量最高为130 Mb/s,大幅降低网络拥塞率,最高为0.2%,在1 000节点上运行时间为414 ms,有效提升激光通信网络的可靠性和稳定性。 展开更多
关键词 大数据环境下 激光通信网络 通信网络拥塞 通信优化
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激光切割头随动控制系统设计
17
作者 祝志琛 周建鹏 龚元明 《机床与液压》 北大核心 2025年第9期139-144,共6页
为提升等离子切割机的泛用性,设计一种基于英飞凌XC系列微控制器的激光切割随动控制系统。等离子切割机加装该控制系统后具备激光随动切割功能。介绍系统的工作原理、硬件设计及软件设计。针对随动过程中存在干扰导致电容频率测量不准... 为提升等离子切割机的泛用性,设计一种基于英飞凌XC系列微控制器的激光切割随动控制系统。等离子切割机加装该控制系统后具备激光随动切割功能。介绍系统的工作原理、硬件设计及软件设计。针对随动过程中存在干扰导致电容频率测量不准的问题,提出一种基于卡尔曼滤波的快速滤波算法。同时,采用BP神经网络实现PID算法自整定,以适应不同类型电机,增强系统的鲁棒性。经过上机验证,使用快速卡尔曼滤波算法的动态跟随精度较使用滑动平均值滤波算法时的0.05 mm提高至0.02 mm;电机移动距离在40 mm以内时,最大稳定时间较使用标准PID算法时的421.3 ms缩短至127.7 ms。该系统能够完成高速、高精度的激光切割任务。 展开更多
关键词 随动系统 激光切割 神经网络 电机控制
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无线激光通信网络簇头节点自适应分组方法研究
18
作者 王民川 张玉超 李鑫 《激光杂志》 北大核心 2025年第7期155-160,共6页
在无线激光通信网络中,由于节点能量有限,通常需要设置多个簇头节点以分散通信任务。然而,簇头节点数量过多会导致网络节点分布不均,部分簇头节点因处理过多数据而成为瓶颈,迫使数据绕行传输,从而增加了传输路径的长度并导致网络能耗上... 在无线激光通信网络中,由于节点能量有限,通常需要设置多个簇头节点以分散通信任务。然而,簇头节点数量过多会导致网络节点分布不均,部分簇头节点因处理过多数据而成为瓶颈,迫使数据绕行传输,从而增加了传输路径的长度并导致网络能耗上升。为此,提出无线激光通信网络簇头节点自适应分组方法。根据普通节点与簇头节点的通信能耗,确定簇头节点数量;根据信任值、簇内距离与基站距离,获取节点的综合评分,根据评分结果定位最优簇头节点,减少传输路径的长度;设置用于簇头节点更新的规则,通过就近原则,实现对节点自适应分组,降低网络能耗。实验结果表明,所提方法的网络能量分布均匀,能量方差值最高仅为0.21,能耗一直处于100 J以下,存活节点在250个以上,表明网络的生存时间长。 展开更多
关键词 无线激光通信网络 网络能耗 簇头节点选取 信任值 节点分组
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基于遗传神经网络的激光传感器光网络安全态势评估
19
作者 肖莹慧 朱若寒 李亦奇 《激光杂志》 北大核心 2025年第7期187-192,共6页
在激光传感器光网络中,服务器对于网络体系安全态势的评估主要参考数据吞吐率、丢包率与信息平均往返时延,联合各类权重指标,求解所得的网络可信度与服务请求方、服务提供方、网络链路方的安全等级相同,即实现了对网络安全态势的准确评... 在激光传感器光网络中,服务器对于网络体系安全态势的评估主要参考数据吞吐率、丢包率与信息平均往返时延,联合各类权重指标,求解所得的网络可信度与服务请求方、服务提供方、网络链路方的安全等级相同,即实现了对网络安全态势的准确评估。为实现对光网络安全态势的精准评估,设计基于遗传神经网络的激光传感器光网络安全态势评估方法。构建神经网络,并确定遗传置信度标准,从而实现对激光传感器超参数的优化运算,完成基于遗传神经网络的激光传感器超参数优化。在安全态势感知数据集中,选取光网络服务请求方参数,并在此基础上,完善态势评估流程,完成激光传感器光网络安全态势评估方法的设计。实验结果表明,依照上述评估方法,可使网络可信度计算结果与服务请求方、服务提供方、网络链路方所提供的安全等级标准保持一致,能够实现对激光传感器光网络安全态势的准确评估。 展开更多
关键词 遗传神经网络 激光传感器 光网络安全 态势评估 置信度 数据吞吐率 丢包率 信息平均往返时延
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基于机器学习和数值模拟的选区激光熔化Al-Mg-Sc-Zr合金成形工艺优化 被引量：1
20
作者 张喜龙 周永军 +4 位作者 郭鹏程 高滕 肖罡 刘筱 朱必武 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第2期487-502,共16页
本研究旨在利用机器学习方法优化Al-Mg-Sc-Zr高强铝合金的选区激光熔化(Selective laser melting,SLM)成形工艺。由于实验获取样本的成本高、周期长,本文通过SLM成形数值模拟获得充足的实验样本。以激光功率、扫描速度和扫描间距为输入... 本研究旨在利用机器学习方法优化Al-Mg-Sc-Zr高强铝合金的选区激光熔化(Selective laser melting,SLM)成形工艺。由于实验获取样本的成本高、周期长,本文通过SLM成形数值模拟获得充足的实验样本。以激光功率、扫描速度和扫描间距为输入,以数值模拟的残余应力为输出,构建了BP神经网络模型,并利用遗传算法优化BP神经网络模型的预测精度。结果表明:SLM成形Al-Mg-Sc-Zr高强铝合金的残余应力随激光功率的增加而增大,随扫描速度和扫描间距增大而减小。相较于BP神经网络模型,优化的GA-BP神经网络模型的平均绝对误差、均方误差和平均相对误差分别降低了2.62%、14.34%和0.64%。通过搭建遗传算法与GA-BP神经网络的联合双向预测模型,以残余应力最小为目标,确定了Al-Mg-Sc-Zr高强铝合金SLM的最优工艺参数为:激光功率373.17 W、扫描速度919.53 mm/s、扫描间距102.44μm。在最优条件下成形试样的残余应力为201.1 MPa,孔隙率为1.2%,xoz和xoy截面的平均显微硬度分别为103.2HV和120.1HV。本研究可为Al-Mg-Sc-Zr高强铝合金的SLM工艺优化提供一种高效经济的方法。 展开更多
关键词 AL-MG-SC-ZR合金 选区激光熔化 机器学习 数值模拟 神经网络
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