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基于SPIV技术的精细流场测试实验教学平台设计
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作者 郭春雨 张浩然 +3 位作者 韩阳 郐云飞 李若欣 高岩 《力学与实践》 2025年第2期416-425,共10页
体视粒子图像测速(stereoscopic particle image velocimetry,SPIV)技术作为流体力学精细流场测量中先进的测试技术,可以将复杂的流场三维运动可视化,将其应用于实验教学可以提高学生学习兴趣。本实验教学平台将旋转流场可视化,通过数... 体视粒子图像测速(stereoscopic particle image velocimetry,SPIV)技术作为流体力学精细流场测量中先进的测试技术,可以将复杂的流场三维运动可视化,将其应用于实验教学可以提高学生学习兴趣。本实验教学平台将旋转流场可视化,通过数据采集与图像后处理分析得到旋转流场的三维速度场,最终观察到:随着桨叶转速提高,圆管内旋转流场的周向流速整体增加且分布更均匀。管壁处沿轴向向下周向流速递减,管中心处则递增,断面分布沿径向连续光滑无台阶状变化,轴向未发生流速错位现象。此平台能够让学生了解先进流场测试技术发展的同时锻炼其动手能力与思维能力,提高学习效果。 展开更多
关键词 实验教学 粒子图像测速 流体力学 流场可视化
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泵喷推进器间隙流场尺度效应数值研究
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作者 杨春 郭春雨 +2 位作者 孙聪 王超 岳启辉 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1674-1686,共13页
由于泵喷推进器转子与导管之间有间隙的存在,内流场特性较复杂.为了探究尺度效应对泵喷推进器间隙流场的影响,采用非定常雷诺平均Navier-Stokes(URANS)方程和SST k-ω湍流模型,利用全结构化网格对计算域进行离散处理,滑移网格用于处理... 由于泵喷推进器转子与导管之间有间隙的存在,内流场特性较复杂.为了探究尺度效应对泵喷推进器间隙流场的影响,采用非定常雷诺平均Navier-Stokes(URANS)方程和SST k-ω湍流模型,利用全结构化网格对计算域进行离散处理,滑移网格用于处理转子和其他部件之间的相对运动.首先通过网格不确定分析来验证本文数值方法的可行性,数值计算结果与模型试验数据进行了比较,两者吻合良好;然后对3种尺度泵喷推进器模型的敞水性能进行了数值计算,从涡量场和压力场的角度进行了分析.结果表明,全进速系数下,实尺度模型的效率会提高;实尺度模型的叶梢泄漏涡(TLV)涡量溃灭提前,涡量强度更低,并且TLV涡核中心压力系数更小,间隙间的脉动压力幅值更低. 展开更多
关键词 泵喷推进器 间隙流场 敞水性能 尺度效应 滑移网格
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多传感器组网的航空目标三维定位算法
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作者 彭锐晖 郭玮 +2 位作者 钱海宁 谭顺成 谭硕 《电子学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期4059-4073,共15页
由于航空目标相对地面目标具有更快的运动速度、更广的运动范围,对航空目标的三维精确定位极具挑战性.本文提出了一种多传感器组网的航空目标三维定位算法,以两个高空无人飞艇各载一部光学传感器设备,无人机-艇载双基地两坐标雷达,多平... 由于航空目标相对地面目标具有更快的运动速度、更广的运动范围,对航空目标的三维精确定位极具挑战性.本文提出了一种多传感器组网的航空目标三维定位算法,以两个高空无人飞艇各载一部光学传感器设备,无人机-艇载双基地两坐标雷达,多平台协同实现对航空目标的精确定位为研究背景,解决了由于各传感器量测维度欠完备、无法独立获得目标三维空间精确位置,导致传统点迹关联、目标定位方法失效等问题.首先,在空间对准的基础上提出了基于角度-距离两级点迹关联算法,实现多传感器缺维量测的有效关联;其次,通过目标引导点构建、椭球空间Nelder-Mead欧氏距离寻优、方位面空间投影,在各空间量测模型上确定目标初始定位点;最后,通过无迹变换和同源数据压缩得到目标精确定位点.仿真结果表明,该算法实现了缺维情况下雷达-双光学量测数据的稳定关联,且对航空目标的最优定位误差可达到115.7 m. 展开更多
关键词 多传感器组网 目标定位 点迹关联 空间椭球 Nelder-Mead算法 无迹变换
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基于联合分布适配的水下声源测距算法研究 被引量:1
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作者 李理 孙玉林 +1 位作者 曹然 郭龙祥 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期2061-2070,共10页
水下声源被动测距基于接收数据中声源辐射的声压信号,通过特定方法在空域中搜索声源位置参数,是一个参数估计问题。对于参数估计问题,机器学习方法通常将其转化为分类问题,相比于传统匹配场处理(MFP)具有更准确的估计能力,并且无需先验... 水下声源被动测距基于接收数据中声源辐射的声压信号,通过特定方法在空域中搜索声源位置参数,是一个参数估计问题。对于参数估计问题,机器学习方法通常将其转化为分类问题,相比于传统匹配场处理(MFP)具有更准确的估计能力,并且无需先验的声场环境信息。但当训练数据和测试数据的概率密度函数服从不同的分布或者训练数据严重不足时,传统机器学习方法下的分类器预测效果通常较差。因此,该文提出基于联合分布适配(JDA)的水下声源测距算法,该算法使用JDA寻找恰当的变换矩阵进行数据映射,从而减小不同数据域间分布差异,实现源域到目标域的迁移。对经过JDA后数据进行实验的结果表明,JDA可以有效降低在不同时间和不同方位的水声场中获取航迹数据之间的差异,使得基于源域训练的分类器对目标域预测结果的均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)降低了超过30%,从而实现对声源更准确的距离估计。 展开更多
关键词 水下声源测距 联合分布适配 K近邻 支持向量机 卷积神经网络
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近底探测型仿生UUV小目标物视觉识别检测系统
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作者 陈栢仲 王崇磊 郭春雨 《水下无人系统学报》 2023年第6期911-917,共7页
仿生无人水下航行器(UUV)通过模仿海洋生物的运动原理,替代人力并实现水下作业,相较于传统的UUV具备高稳定性、高灵活性、低噪声以及强环境通过性等仿生学特性优势,为近距离水下图像拍摄与水下目标物识别技术提供了优良的作业平台。文... 仿生无人水下航行器(UUV)通过模仿海洋生物的运动原理,替代人力并实现水下作业,相较于传统的UUV具备高稳定性、高灵活性、低噪声以及强环境通过性等仿生学特性优势,为近距离水下图像拍摄与水下目标物识别技术提供了优良的作业平台。文中以一种仿生胸鳍柔性波动推进UUV作为研究目标,针对水下小目标物的贴底检测任务,开展水下图像预处理技术与深度学习网络Resnet优化的深入研究,设计一套满足该UUV运动特性的水下环境感知系统。最终通过试验进行验证,文中提出的水下视觉检测方法的分类结果准确率为89.6%,与其他分类网络相比具有最高的检测准确率,能够适用于仿生胸鳍波动推进UUV进行水下贴底目标检测任务。在文章结尾对仿生UUV水下检测识别系统的优势与出现的问题进行了分析并提出了展望。 展开更多
关键词 仿生无人水下航行器 图像预处理 视觉识别检测 水下目标物识别
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