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  • 从总体设计人员角度思考推进元器件国产化之路

    2017年5月12日 08:45 作者:lunwwcom

    【关键词】总体 元器件 国产化

    元器件作为电气设备的基本组成单元,

    是实现各项功能的基石,元器件的质量好坏直

    文/孙建 李智 于海鹏 王国庆

    随着航天事业的快速发展,

    各型号对可靠性指标提出了越来

    越高的要求,元器件作为火箭等

    运载器的基本组成单位,直接影

    响到型号的成败,但受制于国内

    的工艺、加工及设计水平,目前

    单机研制单位在选用元器件时更

    加青睐于选择进口芯片,为了响

    应国家的整体战略布局,推进元

    器件国产化进程,作为航天型号

    的总体设计单位应该从顶层策划,

    在型号研制初期即将元器件国产

    化的总体思路纳入到方案论证中,

    总体需要从元器件国产率指标、

    选型指导以及参与元器件调研等

    多方面入手,推进国产化之路。

    摘 要

    接影响着飞行试验任务的成败,纵观国内外卫

    星、火箭等发生故障的原因,其中固然有一部

    分是人类对未知困难的认识的局限造成的,但

    是元器件的质量诱导故障发生也是一大因素。

    由于总体设计单位或单机研制单位盲目迷信进

    口的元器件,因此在设计过程中往往优选进口

    产品,进而导致国产元器件由于缺乏足够的资

    金支持,引发产品质量问题,研发陷入困境,

    进而设计单位不愿意选用国产元器件的恶性循

    环。为了响应国家的整体战略布局,总体设

    计单位应站在振兴国产基础工业生产能力的高

    度,推进元器件国产化进程。

    1 国内外现状

    1.1 国内现状

    国内对元器件发展的重视在每个五年计

    划中都有所体现,“十五”、“十一五”期间,

    国内关键元器件和电子材料产业在技术创新方

    面取得了较大进展,目前对一些分立元器件已

    经实现了国产化,且经过多个型号考核,产品

    在可靠性等方面得到了验证,总体看来,一些

    简单的电阻、电容等元器件已经可以实现国产

    化,但是在CPU 集成芯片、MEMS 技术等方

    面的技术还有待加强,对于全面替代进口芯片

    推进国产化还有一定难度。

    1.2 俄罗斯

    负责监管国防工业的副总理德米特里• 罗

    戈津在2013 年表示,俄罗斯将不再进口军用

    电子元器件。受斯诺登的事件教训,俄罗斯用

    于国防工业的电子元器件必须实现国产化,以

    规避黑客入侵的风险。计算机辅助设计和制造

    车床“包含的软件设置可以将车床关闭,或者

    传输与任务相关的工程参数数据”。目前电子

    元器件在航天、海军、空军和装甲车辆领域广

    泛应用,必须坚持关键电子元器件在俄罗斯本

    土生产的必要性。

    俄罗斯致力于建立起国有电子元器件生

    产基地,在核弹领域,已经完全决定不再使

    用国外电子元器件。其所需的电子元器件将

    (12)

    矩阵大小为,其中ni 为同类待分类

    作品的数量。

    同时定义流派图像集特征矩阵B 大小为

    ,即:

    (13)

    其中,nj 为所选流派图像库中所包含的作

    品图像的数量。

    采用线性核函数,根据上文定

    义为,相似度核可以定义为:

    (14)

    公式(14)得出的相似度核,可以量化解

    决绘画目标作品与绘画流派图像库之间(即不

    同维度矩阵)的相似度计算问题。为了进一步

    提高机器分类的精度,我们结合艺术作品传统

    识别方法中最为关键的特征进引入权重系数,

    即对绘画作品的纹理和颜色特征进行加权。在

    公式(11)中加入权重系数ω,则公式(11)

    的改进形式为:

    (15)

    根据公式(12)与公式(13)定义,代

    入公式(15)中得到加权相似度核为:

    (16)

    权重系数采用加权向量进行设置:

    (17)

    其中,ωcm 是颜色特征加权值,ωtm 是纹

    理特征加权值,可根据具体情况进行优化调整。

    2.2 聚类算法

    综合分析目前的主流聚类算法并根据本

    文研究的实际情况,采用层次聚类中的凝聚算

    法,可以得到较好的聚类精度与较好的聚类时

    间,应用在本文算法中流程如下:

    流程一:输入待分类的数字化绘画作品

    图像,提取颜色特征向量和纹理特征向量并构

    造综合特征向量,进而构造特征矩阵;

    流程二:输入流派图像库全部图像,提

    取颜色特征向量和纹理特征向量并构造综合特

    征向量,进而构造特征矩阵;

    流程三:根据公式(16)计算相似度,

    进行凝聚聚类后标记、合并高于相似度阀值的

    类别,并更新聚类特征矩阵;

    流程四:若聚类符合要求,则选择相似

    度最高的流派图像库,作为匹配结果,并按相

    似度排序列举备选流派图像库。若聚类不符合

    要求,则转流程三。

    4 结束语

    本文提出一种相似度核聚类算法,主要

    解决了绘画作品相似度的量化及机器分类的问

    题。首先定义了目标作品绘画与流派图像库的

    特征向量与特征矩阵;其次,基于矩阵运算方

    法及核函数提出一种相似度核聚类算法,能有

    效完成绘画作品的流派分析和聚类。但是,本

    文所设计的算法在特征向量的提取上,还不够

    全面有效,造成了对作品流派的进一步细分,

    例如印象派中的新印象派、后印象派等,就无

    法做到较好的识别与相似度区分,此类问题更

    加复杂,将是下一步研究的重点。

    参考文献

    [1] 李梁凯, 徐庆, 罗小小. 结合Tsallis

    熵与Jensen 距离的视频关键帧抽取方法

    [J]. 计算机工程,2015.04.10 16:39.

    [2] 王松, 韩永国, 吴亚东, 张赛楠. 基于图

    像主色彩的视频关键帧提取方法[J]. 计

    算机应用,2013,9.

    [3] 孙吉贵, 刘杰, 赵连宇. 聚类算法研究[J].

    软件学报,2008,19(1).

    [4] 吕明磊, 刘冬梅, 曾智勇. 基于改进

    K-means 算法的图像检索方法[J]. 计算机

    应用.2013,33(S1).

    作者简介

    张杰(1982-),男,福建省屏南人,双硕士,

    工程师。主要研究方向为新媒体图像处理,计

    算机数字媒体技术与艺术研究。

    作者单位

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