沈阳航空航天大学学报

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航空宇航工程

焊接位置对管状大厚度V形接头焊接残余应力场的影响

张子傲张利国杨丽杨康王乐李刚

2021, 38(6): 1-7.

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V形焊接接头被广泛的应用在工业级大厚度结构中，对于大厚度结构，焊接位置的合理选择对减小焊接残余应力有着重要意义。为了得到管状大厚度V形接头焊接最佳焊接位置工艺方案和不同焊接位置的残余应力变化规律，本文利用非线性有限元软件Marc从不同焊接位置的角度，对管状大厚度V形接头焊接温度场和残余应力场的影响进行了有限元数值分析，并通过实际测试结果进行验证。结果表明：在管状大厚度V形接头多层焊的过程中，焊接位置与结构“凸台”保持一定的距离，可以减少焊接接头残余应力的产生。

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航空宇航工程

铺层方向对碳纤维泡沫夹芯结构抗冲击性能的影响分析

丁一宁佟刚杨丽杨康王锋张子傲

2021, 38(6): 8-14.

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抗冲击能力是航空材料设计的一个重要考虑因素，随着航空技术的发展，普通复合材料的抗冲击性能一直无法达到要求的水平，而泡沫夹芯结构试验件在抗冲击应用中具有不同的耗能机制，显示出更优的比刚度和比强度性能。本文采用落锤冲击的方式，对碳纤维泡沫夹芯结构试件（材料牌号： W-3021 FF/H60）的抗低速冲击性能研究。并利用超声C扫描对冲击破坏区域进行扫描，得到不同冲击能量、不同铺层顺序对碳纤维复合材料泡沫夹芯试件的冲击损伤情况影响。试验和分析结果表明：夹芯结构损伤深度和损伤面直径会随冲击能量的增加而增加；在相同能量下，夹芯试件的碳纤维布排布层数越多，深度损伤程度越大，损伤面直径越小；在相同冲击条件下，铺层结构中增加了±45°铺层的比例能够提高夹芯试验件的抗冲击性，非对称铺层会降低试件的抗冲击性。

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机械与材料工程

基于赫兹理论的全方位MY轮稳定驱动分析

叶长龙李延灼陈南于苏洋

2021, 38(6): 15-23.

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全方位移动机器人以其运动的高度灵活性得到了广泛的应用。全方位移动机器人的运动稳定性、运动精度和环境适应性等都与其核心部件全方位轮与地面的接触状态密切相关。为深入研究实验室自主研发的MY全方位轮的运动稳定性及有效驱动，建立全方位轮与环境接触的力学模型，分析轮子在运动过程中的变形与驱动过程。应用赫兹接触理论建立轮-地面接触力学模型推导出轮子负载与接触面变形量之间的映射关系，并利用有限元仿真软件进行仿真验证。在静力学分析的基础上，深入讨论MY轮与地面的滚动接触状态，研究有效驱动力矩与轮子承载、运动状态的关系。最后通过实验验证了以上理论分析的正确性，为提高机器人的运动稳定性和有效驱动提供设计依据。

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信息科学与工程

基于肢体子图的图卷积人体动作识别

石祥滨王佳

2021, 38(6): 24-31.

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针对目前动作识别方法不能捕获肢体之间关联性关系特征问题，本文设计了基于肢体子图的图卷积动作识别方法。首先，为了捕获不同肢体的时空特征，本文将人体骨架图划分为相邻肢体有公共节点的四个肢体子图，分别表示相应的身体部位；其次，为了捕获不同肢体之间内在的关联性特征，设计了组合肢体子图，分别对肢体子图和组合肢体子图进行空间卷积，得到肢体的空间动作特征和空间关联性特征，通过公共节点聚合的空间特征，再对聚合特征进行时间卷积；最后，在训练阶段，为了优化模型，在每个时空单元中加入了残差结构，有效避免了因梯度消失导致子图特征值丢失。在NTU-RGB+D和HDM05人体骨架数据集上验证了本模型的有效性。

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信息科学与工程

基于DoS攻击和检测的信息物理系统攻击策略研究

徐光延何光明刘皓

2021, 38(6): 32-38.

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近几年来，信息物理系统的安全性受到了越来越多的关注。现阶段大部分研究成果的集中体现在给定攻击模式下的系统性能分析，而本文主要研究基于攻击者如何调整拒绝服务攻击（DoS攻击）策略以降低系统的性能指标。具体来说，我们考虑了这样一种情况：传感器通过无线信道将其数据发送到远程估计器，而能量受限的攻击者需要在每个周期采样的时间决定是否攻击。我们研究了一种最优攻击策略，使得远程状态估计器的平均估计误差达到最大。我们还给出了一种基于远程状态估计端的入侵检测系统的最优攻击策略。我们进一步讨论了攻击者在能量约束下的最优攻击策略问题。仿真结果证明了提出的最优攻击策略的有效性。

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信息科学与工程

一种面向路网时空约束的轨迹隐私保护技术

刘向宇许世惠琳夏秀峰宗传玉朱睿李佳佳

2021, 38(6): 39-50.

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现有发布轨迹隐私保护方法没有考虑实际路网环境中轨迹的时空约束条件，不能对用户的轨迹隐私进行有效保护，导致轨迹隐私存在安全隐患。针对此问题，本文提出一种面向路网时空约束的轨迹隐私保护算法(TPPST)，保护发布轨迹隐私安全。TPPST算法通过生成满足路网时空约束条件且与用户原始轨迹相似的假轨迹，将原始轨迹与假轨迹共同发布，从而实现隐藏原始轨迹信息、防止攻击者识别用户的轨迹隐私。基于真实轨迹数据集进行实验测试与分析，实验结果表明TPPST算法可在保护轨迹隐私安全的同时保证发布轨迹集的高数据可用性。

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信息科学与工程

红外光谱特征提取及目标聚类方法研究

陈博孙鹤鹏席剑辉

2021, 38(6): 51-59.

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摘要：针对传统红外光谱分析方法通常采用单一的数据压缩方法带来的数据丢失问题，以及对后序的目标聚类带来较大误差的问题，提出了一种基于主元分析和深度神经网络的多视角红外光谱聚类算法。利用傅里叶变换红外光谱仪测量不同目标在不同温度下（2-14μm波段）的红外辐射亮度，分别使用非线性和多点插值对数据校准进行校准，处理后的光谱辐射亮度数据作为算法的输入。通过主元分析方法、去噪自编码器和线性判别分析法对高维亮度数据进行数据压缩和特征提取，充分保留了目标红外亮度谱的有效信息。对以上方法提取到的特征向量利用多视角谱聚类算法，最终得到聚类结果。在三个不同类型数据集上进行实验，并分别与传统特征提取和单视角聚类方法进行对比，结果表明：本文方法的准确率（ACC）在三个数据集上比最优的单视角特征聚类方法分别提高了6.21%、2.19%、5.06%，比其他单特征聚类算法在标准互信息（NMI）、加权调和系数（F-score）指标上也均有明显提高。与传统红外光谱分析和聚类方法相比，所提方法能够更好的保留红外光谱亮度数据的多样性，可有效提高聚类准确性，并且具有良好的适应性和鲁棒性。

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信息科学与工程

基于历史结果缓存的路网k近邻查询算法

李佳佳杨亚星朱睿宗传玉夏秀峰

2021, 38(6): 60-67.

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路网k近邻查询返回距离查询点路径距离最短的k个兴趣点，是基于位置服务的重要技术之一。现有方法或采用无索引的在线扩展方式，或利用预先计算的索引结构来加快查找效率。前者需要大量的在线计算，后者需要较长的预处理时间及较大的存储空间。考虑到实际应用中有大量的查询点位置相近，它们的查询结果相似，提出了基于历史结果缓存的k近邻查询算法（CBkNN）。通过选择性地缓存k近邻查询结果，对缓存的历史记录进行共享前缀检测，使更多的查询能够快速得到可利用的历史缓存记录，仅通过少量计算即可得到查询结果。实验证明，CBkNN算法在兴趣点密度较低的情况下，比无缓存算法的响应时间快25%。

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信息科学与工程

一种基于UWB的高精度室内定位系统设计

李玉峰王君祎李硕磊

2021, 38(6): 68-76.

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由于多径效应和非视距误差等情况的影响，传统的室内定位方法精度低、稳定性差，本文设计了一种基于超宽带的高精度室内定位系统。该系统主要由定位基站、定位标签、无线通信系统以及上位机等组成。首先采用中值均值滤波算法对超宽带距离观测量进行预处理，然后结合泰勒定位算法求解标签的位置信息，最后利用卡尔曼滤波算法对标签的位置信息进行平滑处理。结果表明该定位系统精度高、稳定性强，平均定位误差达到12cm左右，精度高、成本低，能够满足高精度定位场合的使用。

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民用航空与安全工程

飞机性能降级对高原机场着陆的风险研究

段黄科罗凤娥

2021, 38(6): 77-84.

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为了确保飞机在高原机场着陆的安全，为机组和运行控制人员正确的应急处置和决策提供理论支撑。通过分析影响高原机场着陆的飞机性能限制，设计了飞机性能降级对高原着陆影响的计算对比模型，着重研究了扰流板失效、襟翼卡阻两方面故障在飞行中出现时对着陆距离和轮速的影响。得出高原运行中要避免任何影响减速能力的失效与不利天气、湿滑道面等因素在着陆时同时发生，必须根据飞机预计落地重量评估各叠加的不利条件对可用跑道长度的影响，并总结出高原航线飞机性能降级的风险控制措施。

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管理科学与工程

去杠杆政策对我国制造业企业资本结构动态调整的影响

邵文武邢军黄训江

2021, 38(6): 85-96.

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本文基于2015年我国去杠杆政策的提出这一准自然实验，选取2013-2018年制造业上市公司数据，运用双重差分方法考察了去杠杆政策对我国制造业企业资本结构动态调整的影响效应，探讨了去杠杆政策对资本结构动态调整的影响机制，进一步研究了去杠杆政策在产权性质、企业规模两方面对企业资本结构动态调整速度影响产生的差异。研究发现，去杠杆政策显著加快了我国制造业企业资本结构动态调整速度；相对于国有企业，去杠杆政策对非国有企业资本结构动态调整速度影响更加显著；相对于小规模企业，大规模企业的政策效应更加明显。进一步在影响机制研究中发现，去杠杆政策通过增加企业融资约束进而加快资本结构动态调整速度，融资约束在去杠杆政策加快企业资本结构动态调整中起到部分中介作用。

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