起重机力臂安全测试系统毕业设计(编辑修改稿)

起重机力臂安全测试系统毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

3。 28 识别结果分析比较 28 结论分析 31 本章小结 31 第 5 章 总结与展望 32 工作总结 32 研究展望 32 参考文献 34 致 谢 36 附 录 1 第 1章 绪论 1 第 1 章 绪论 选题的背景及依据 随着武器 新式 装备的逐步向着微型化、智能化 的 方向发展 的大趋势 ，战场的敌我分辨 技术 和精确打击 控制识别 成 为 新的研究方向， 声目标识别 技术成为军事 等等 智能系统的学科。 由于有较高隐蔽性，被动 的 探测技术在军事 领域 受到 人们的高度 重视。 运 用于飞机 、 战车、火炮 等 等军事 领域目标物体 的 GPS 定位、 预 警、分类、敌我识别以及 跟踪 探测。 自从 80 年代 时期的到 来， 攻击型直升机、 隐形轰炸机 等 等高 新 武器的 完整迅速 发展和反光电 、 反辐射 、 反电磁武器 以及 装备的 超级规模 使用，尤其是数字技术 和 计算机 化 技术的 突破性质的大 发展，使 以往 的声 目标 探 查科学 技术获 得 了崭新的生命力。 各国家在 综合 了红外信号、磁信号 、 振动信号及声信号等 等 物理信号场的研究 领域 投入了 不少 科技力量，最终目的 就是 要实现对于特定 好的 目标的敌我分辨、精确定位、类型识别 、 实时跟踪 、 自动警戒以及态势评估等 等 功能。 不得不承认， 声目标探测识别技术 与 声目标定位技术 都 是声探测 这个 系统中的关键技术 、核心技术。 目前较多使用 在 声目标探测识别 上 的是基于传统模式 的 识别 的 方法，它 是 通过提取声目标信号 中 的某 一 些特征 来 进行目标识别， 其 识别分类的基本思想是 ： 把属于某 一 种模式的目标，通过一定的 数学 算法 ， 归属到 适当的 类别 之 中的某一 类 当 中。 现代数字信号处理、人工智能 运用 、无线网络通讯 领域 技术、信息论 、 厚膜集成技术及 其他 各种相关技术的出现 和综合 发展，为声信号 的 目标探测识别技术的发展提供了强 有力 的技术 层面的 支持。 随着计算机技术的 持续 高速发展，包括 了 现代谱分析的数字信号处理技术 ， 获得了 极大的 快速发展。 近几年 来 ，小波变换 等的 出现 ， 又给数字信号处理 领域的技术 增添 了 新活力。 现代谱分析是通过建模法，计算 其 模型参数，通过建立 好 的模型 ， 得到需要的 信号谱。 小波分析理论的出现 ， 被称为信号处理领域 里 继快速傅里叶变换 （ FFT）之后 ， 又一 盏标志性的 里程碑，小波 能量理论 法理所当然成为 一种 比较 有效的分析手段。 仿生技术伴随着生物学、生物化学 、 生物物理学、控制论 、 物理学、工程学 等 等学科的发展 ，一跃而起 成为 又一 新兴的学科，它通过对各种生物系统所 拥有 的功能原理 与 作用机理 ， 作为生物模型 ， 进行 密切 研究，从而实现 了 新的技术设计 ， 并制造出了 更好的 设备以及 机械 运转 系统。 数学理论中的聚类分析理论 （本文着重介绍最小欧式距离法） 在数据挖掘中也是 相当 重要的一方面，通过分组 、 聚类 ，得到 具有 一定 相似特性的目标， 同时， 分析目标的共同特征。 上述方法 、理论 与嵌入式硬件系统平台紧密 结合，必将使 得 系统 拥有 更好的微结构、高智能特 性。 现代谱分析 、 小波分析、数字信号处理技术 、 仿生技术 以 及 其他 各种相关技术的 持续快速 发展，使对于特定目标信号的高效 提取、探测 识别成为 了现实。 常州工学院延陵学院毕业设计说明书 2 课题研究的目的及意义 本 课题 源自 于 2020 年常州工学院大学生创新项目《基于声特征提取的公路车型识别研究与实现》。 高速公路在我国 的 综合交通运输体系 当 中发挥着 十分 重要的作用，但 是其 在运行过程 之 中 ， 存在拥挤、环境污染 、 安全 等 等问题，特别是近 些 年来 ， 交通需求量持续高速增长， 问题态势不容乐观， 使 得 公路 愈发 拥挤、阻塞 愈发 严重，城间高速公路事故 频频发生。 这时候，可以看到， 智能交通运输系统对高速公路 上 车辆交通流量 的 检测并实时采集 相关 信息数据，其无论是在交通 引导方面， 交通信号控制 方面， 还是在公路管理 方面 、电子收费等 等 领域 ， 都有 相当 广泛的 应 用。 交通 流 量是衡量 某地 交通发展状况的 一项 重要指标，其观测统计的准确性 能够 直接影响 到 公路网的规划布局 以及安排 和 建设。 精 确的 探测 识别和统计 汽 车、卡车 、摩托车 等 等其他 各种车型的交通流 量，能够预测出未来 在 该道路上的交通量， 能够 及时采取 比较 有效的措施来维护公路 安全 ，比如在重型车流量较大的 公 路段 ， 可以 通过 提高收费或 者 建设新路 等措施 ，以 达 到降低维护成本，延长公路使用寿命 等 等。 目前 亟待解决的重要问题 ，就是 建立现代化高速公路系统， 以 确保高速公路的通畅和安全。 在 智能交通系统众多 的 交通信息 之 中，交通流特征参数 的 信息是 尤其 根本的。 交通管理部门制定政策、采取 相应 措施和对交通设施进行 相应的 规划、设计的最 是 科学、客观的依据 即 交通流 量 特征参数的检测数据。 通常 根据美国加州大学伯克利分校 ITS中心出版的杂志 “ PATH” 中提供的分类 依据， 交通流特征参数可 以 分为： ●交通安全性。 ITS 提高交通安全 其中的 措施之一 ， 就是及时有效地监测交通危险因素 ， 以 确定那些需要救助 、 帮扶 的出行者。 交通危险 因素 是指 “ 车际冲突 ” （ 例 如撞车 因素 或 者是在 交通流中某辆车 发生 的突然抛锚）和 “ 人际冲突 ” （ 例 如抢劫或骚扰）。 ●车辆计数及车型识别。 这 个 是交通 流 量的基本特征参数， 可以 直接反映 出 道路的拥挤程度 、 使用效率 以及 各种功能的车辆在整个交 通网 的分布 状况。 ●事故检测。 ITS 其中 目的之一 ， 就是 降低 交通事故 量 及其影响 力 ，因此事故检测也是系统检测的任务。 ●车辆行驶的 时间 与 速度。 出 行 燃料费用、事故 几 率 、 环境状况和司机操作 情 况（ 比如 是否疲劳 、车辆行驶操作熟练程度 等 等 ）都是 将要 影响 车辆行驶 时间 与 速度的 十分重要 的 因素。 是否出行 以 及 什么 时 候 、 什么 地 段 、 以什么交通 方式 外 出 等等由 每个人估算路上时间 从而 来决定 好。 因此 ，车辆行驶 时间 与 速度 才 集中体现 了诸多 交通因素。 ●污染排放量。 此项 参数在 环境保护 呼声日益高涨的今天备受 公众 重视。 ●车辆重量。 因道路损坏进行 的 道路 维护、修护 甚至 是 重建 是 目前交通系统的一项十分 重要的巨额费用。 可见， 显然 是 车辆越重， 则 对道路的损坏影响就 会 越大。 本系统适用于单 行 车道、小流量的公路 段 ，能够 比 较准确的识别公路上的基本车声型。 第 1章 绪论 3 国外研究现状 根据查阅的文献资料显示可以发现，国外对目标声信号采集、 特征提取和分类识别研究以及运用是相对成熟的。 传感器技术是声目标探测识别技术基础，核心是后期数据挖掘技术。 通过记录、显示和分析数据，来确定声目标的类型、速度和位置等等参数，国外称它为“无人值守的地面传感器系统（ UGS， Unattended Ground Senor）”。 此可主要分为两类：一类为长时间的无人值守地面的隐蔽与监视的传感器网络（ Interted Unattended Ground Sensor，缩写为 IUGS）又被称作间谍传感器（ Spy Sensor）；另一类为传感器阵列，这主要是指声（震）探 查与导航定位的阵列，称之为声（震）探测阵列。 已经研制成功的微功耗无线网络传感器比如有压力、光、磁、声、热、湿度传感器、化学气体以及生化战剂探测器等多种产品，且于 2020 年由加州海军陆战队再次针对智能灰尘进行战场环境的现场测试。 60 年代后期时，美军率先在越南战场把传感器应用于地面战场声目标侦察。 美国国防部在 1997 年 5 月率先提出的“军队转型”是具体践行这场变革的产物，而美国陆军转型计划则是美军队成功转型的有机组成部分。 日前，美国、俄罗斯、法国、英国等国都研制成不同功能的战场侦察传感器系统，诸多型号已经拥有 大量装备部队并运用于实战之中。 地面战场的传感系统的主要功能即完成目标探测与识别和对目标的精确定位、调查跟踪等等。 其中有比较著名的系统包括英国的“直升机的敌我识别探测系统”；美国宙斯盾巡洋舰装备的“作战协同能力系统”等等。 在 2020 年的时候，美国的陆军武器基站把“射弹探测与显示系统（ PDCue）”枪声目标的 50 套的探测系统顺利开发出来， PDCue 系统是四角声传感器的簇布局，从而提供了 360 度、低轮廓势态感知的能力。 无论在何种条件下， PDCue 系统都能通过单发的、多发的和点射的枪声来迅速定位，并且可以跟踪枪声。 类似的系统还有例如 2020年 3 月份装备驻科威特的美国海军陆战队的“悍马”车“ Boomerang”狙击手的探测系统，它运用的是比较紧密的传感器规模阵列，其阵列直径为 米，应用阵列轴毂的电气性能与机械结构，能够经受特别大的频繁晃感；传感器阵列与其他部件，具有较良好的密封特性，提高抵抗极其严峻环境的适应力；若在轴毂处，就使得模拟信号转换成为数字信号，然后再传输，从而可以避免和电台之间发生的电磁波干扰；精确测定子弹、炮弹、爆炸物等等危险物的俯仰角、水平方位和距离。 此系统能够在 1 秒内将狙击手的位置锁定在  度以内；不受风、撞击以及己方用来反击枪声的信号干扰；具有比较良好的电磁兼容特性，和战术电台互相不干扰；能够适应各种气候环境，可以在开阔地区及城市环境下照样稳定地工作。 运用声目标探测技术研究成功的反狙击手系统还包括其它成功案例，例如：阿连特技术系统公司“安全”定位探测系统，科学应用公司“哨兵”反狙击手的定位系统，还有以色列的拉斐尔公司研制成果 —— SADS反狙击手的声探测系统等等。 常州工学院延陵学院毕业设计说明书 4 图 11 车载 Boomerang 反狙击系统结构 图 12 阿富汗现 役车载 Boomerang 系统。