自动化技术

• 基于特征融合的恶意代码同源性检测模型

  赵运弢;白皓成;

  为解决当前恶意代码同源性分析普遍采用单一特征而导致样本信息表示不足、模型分类准确率较低的问题，提出一种基于特征融合的恶意代码同源性检测模型，该模型将卷积神经网络(CNN)、双向门控循环单元(BiGRU)与引入位置编码和卷积层的多头自注意力(positional encoding convolution multi-head self-attention, PC-MSA)机制相结合，有效增强了对序列数据长程依赖关系的建模能力。首先，利用正则表达式从恶意代码反汇编文件中提取应用程序接口(API)序列和操作码(Opcode)序列；然后，构建文档向量化模型，将提取的序列转换为特征向量并进行特征融合，融合后的序列可更好地体现语义行为与底层逻辑；最后，将融合后的特征向量输入本文所建模型(CNN-BiGRU-PC-MSA),进行家族同源性检测。实验结果表明，本文模型的同源性检测准确率可达到98%,证明了特征融合方法及模型的有效性。

  2026年01期 v.45 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1175K]
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• 动态场景下基于YOLO11n的视觉SLAM算法

  冯迎宾;雒艺;王天龙;

  针对动态场景导致视觉定位与建图(simultaneous localization and mapping, SLAM)算法位姿估计精度低和地图质量差等问题，提出一种结合深度学习的动态视觉SLAM算法。该算法在ORB-SLAM3前端引入轻量化且目标识别率高的YOLO11n目标检测网络，检测潜在动态区域，并结合Lucas-Kanade(LK)光流法识别其中的动态特征点，从而在剔除动态特征点的同时保留静态特征点，提高特征点利用率和位姿估计精度。此外，新增语义地图构建线程，通过去除YOLO11n识别到的动态物体点云，并融合前端提取的语义信息，实现静态语义地图的构建。在TUM数据集上的实验结果表明，相较于ORB-SLAM3,该算法在高动态序列数据集中的定位精度提升了95.02%,验证了该算法在动态环境下的有效性，能显著提升视觉SLAM系统的定位精度和地图构建质量。

  2026年01期 v.45 8-16+23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1772K]
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• 基于TR-RRT算法的机械臂路径规划研究

  宋仁捷;葛长青;张东阳;苗建军;

  为使机器人在复杂环境中高效执行任务，不仅要求其具备一定的算力基础，还需对路径规划算法进行有效优化。针对传统RRT算法用于复杂环境时存在计算量庞大及路径搜索效率低下等问题，提出一种目标约束RRT(target restraint RRT,TR-RRT)算法，通过引入目标偏置、约束点引导、冗余点移除、动态步长、三次样条插值等策略，增强搜索能力，提高搜索效率，并对规划的路径进行平滑处理。为验证本文改进算法的性能，分别在二维、三维环境以及Gazebo环境中进行仿真实验，并与RRT、RRT-Connect、Informed-RRT~*算法进行比较，结果表明，本文改进算法在不同实验环境下的规划时间和路径长度及节点数量均优于对比算法，显著提高了路径规划的效率与稳定性。

  2026年01期 v.45 17-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1376K]
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• 基于数据冗余包的协同缓存放置策略

  西浓;谭小波;刘菁宇;

  针对命名数据网络(named data networking, NDN)中缓存冗余高、资源利用率低的问题，提出基于数据冗余包的协同缓存放置策略(cooperative cache placement strategy based on data redundancy packet, CCPS-DRP)。该策略先对网络进行社区划分，再利用复杂网络中节点介数确定关键路由节点，将数据冗余包中的相同数据副本存放于其中，并动态管理冗余数据副本，实现关键节点集中管理与动态冗余清理的协同机制，以减少相同数据内容的重复缓存，使路由节点中的缓存容量得到充分利用，降低网络负载。实验结果表明，无论在均匀分布或高度偏斜分布的场景下，还是在严格资源限制或有较高资源的场景下，CCPS-DRP在缓存命中率和平均请求时延方面的性能均明显优于常见的随处缓存策略、概率缓存策略等，其通过协同缓存与冗余控制显著提升了网络性能。

  2026年01期 v.45 24-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1609K]
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• 基于改进混合A^*算法的无人船路径规划

  安焱恒;孙晓界;唐治齐;徐林;张皓翔;慕东东;

  针对传统A~*算法在无人船路径规划中存在转折点过多、路径平滑度不足以及规划效率低下等问题，提出一种改进的混合A~*算法。在搜索过程中交替运用四邻域和八邻域策略，有效减少路径中的转折点数量，增强路径探索的灵活性与全面性，突破单一邻域搜索的局限性；优化A~*算法的估价函数，将启发式搜索与路径优化策略相结合，提升路径规划的效率和适应性。实验结果表明，与传统A~*算法相比，改进后的混合A~*算法充分考虑了无人船的运动约束，在路径长度和探索节点数等方面均展现出优势，生成的路径更加平滑，对复杂环境的适应性更强。

  2026年01期 v.45 31-35+43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1171K]
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• 基于延拓补偿策略的气体传感器端点效应诊断

  朱健松;邢博轩;孟凡利;王浩;唐坤;

  针对经验模态分解(empirical mode decomposition, EMD)处理非平稳信号时因端点效应造成分解结果失真的问题，提出一种基于麻雀搜索算法(sparrow search algorithm, SSA)与长短时记忆(long short-term memory, LSTM)网络的耦合模型，突破传统梯度下降算法易陷入局部最优的局限，显著提升时序预测精度。首先将气体响应信号预处理为周期特征变量；然后采用双向周期延拓策略，通过LSTM-SSA深度训练，生成首尾各延伸一个周期的预测序列；最后利用双向性预测序列构建复合信号，并对其进行EMD分解。以丙酮和甲苯信号为例的实验结果表明，经LSTM-SSA预测后再进行EMD分解时端点效应引起的能量误差分别降低了74.966%和23.368%、正交性系数分别提升了51.444%和34.990%,有效抑制了端点处模态分量的幅值失真，提升了EMD的可靠性，为气体传感信号的特征提取与工业安全监测提供了新思路。

  2026年01期 v.45 36-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1287K]
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• 路面激励对火箭炮伺服控制影响研究

  杜天柱;杨丽;王茂余;乔海涛;郭策安;

  为提高火箭炮的控制精度，开展不同等级路面对火箭炮伺服系统性能影响的研究。以火箭炮永磁同步电机(PMSM)伺服系统为研究对象，采用白噪声法将C、D、E级路面不平度信息转换为随机噪声信号，并以负载形式施加到电机上进行仿真，分析不同车速、不同路面对伺服系统的影响。研究结果表明：路面激励下火箭炮伺服系统输出角度会出现随机震荡，火箭炮的最大转动误差随路面等级的提升而显著增加；在相同路面等级下，车速越高，最大转动误差越大，且路面等级越大，最大转动误差受车速变化的影响越大，在E级路面上以20 m/s的速度行进时，其最大转动误差为0.120 4°,占据性能指标的24.1%。路面激励对火箭炮PMSM伺服系统的控制精度影响较大，在控制策略设计时需考虑对其进行补偿。

  2026年01期 v.45 44-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1471K]
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• 融合A^*-APF的领航跟随法火灾疏散路径规划

  于开旺;祁云;崔欣超;肖新帅;

  为解决常规火灾疏散路径规划算法在局部复杂环境下易陷入“假死”状态的问题，同时获得更优的疏散路径，提出一种融合A~*算法和人工势场法(APF)的领航跟随算法。改进A~*算法的OPEN列表存储结构，并采用八方向搜索策略，以去除冗余节点、缩短路径长度并避开障碍物；改进APF算法中的引力与斥力势场函数，以提高其在局部环境的寻优能力，避免陷入局部最优解，进一步优化路径并提升避障性能。仿真实验结果表明，采用本文算法规划的路径较短且平滑，分散个体首先向领航者靠拢，然后与领航者保持规范队列前进，整体编队有效避开了障碍物节点并到达终点，实现了受困人员按照最优的疏散路径避障逃离。

  2026年01期 v.45 51-56+71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1411K]
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材料与化工

• 碱激发法制备偏高岭土基地聚物保温材料

  李海波;魏莉;门爽;

  以偏高岭土和凹凸棒土为原料，水玻璃(速溶硅酸钠)、氢氧化钠为复合碱激发剂制备地质聚合物(简称地聚物)保温材料。通过热力学计算验证化学反应的自发性，并分析凹凸棒土用量及不同激发剂模数对材料性能的影响。结果表明，当凹凸棒土含量为10%、水玻璃模数为1.2时，材料的导热系数为0.108 W/(m·K),抗压强度为12.89 MPa,密度为0.963 g/cm~3,孔隙率为32.1%,体积收缩率为15.36%,表现出良好的隔热保温性能。

  2026年01期 v.45 57-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1254K]
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机械工程

• SMA驱动的二自由食指康复外骨骼机器人设计与建模

  张佳琦;葛蛟;李敦超;

  针对现有康复装置关节运动解耦不足、动态补偿欠缺及驱动效率低下等问题，提出一种基于形状记忆合金(SMA)驱动的二自由度刚性手指外骨骼创新设计。通过建立包含掌指关节(MCP)和近端指间关节(PIP)的仿生运动链，采用差动传动机构实现食指关节运动解耦，结合动力学前馈算法，提升系统动态性能和康复效果。创新性拓扑优化框架结构在保证输出力足够的条件下，使单指模块重量仅65 g。实验表明，该系统MCP关节屈伸范围达-7°～72°,PIP关节屈伸范围为0°～76°,相较于传统疗法，输出力的均方根值提升了83.1%,屈伸速度提高29.4%,临床评估显示运动功能评分提升了42%。研究证实该外骨骼在运动精度、力量输出和穿戴舒适性方面较现有系统具有显著优势，为手功能康复提供了新的技术解决方案。

  2026年01期 v.45 65-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1421K]
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数理应用

• 基于微裂缝吸声材料的复合消声器设计

  王楷焱;王贺然;宋鲁涛;曹恩禹;张凯;

  为提高矩形片式消声器的中低频声学性能，将微裂缝吸声材料的中低频吸声特性和多孔吸声材料的高频吸声特性相结合，设计了一种基于微裂缝吸声材料的复合式消声器。采用仿真软件COMSOL Multiphysics构建微裂缝吸声材料的阻抗管声学模型，应用传递函数法计算微裂缝板与多孔吸声材料的吸声系数，通过对多种组合结构的吸声系数分析，确定采用背腔深度为100 mm的微裂缝板作为消声器外壳、采用背腔深度为30 mm的微裂缝板与多孔吸声材料组合作为消声器内插片；对微裂缝板复合消声器建模仿真得到传递损失曲线，并与传统片式消声器传递损失进行对比，结果表明，在1～1 000 Hz的低频段内，微裂缝板复合消声器的传递损失整体提高了约3 dB(A),实现了降噪性能的有效提升。

  2026年01期 v.45 72-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1424K]
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• 新型H型格构梁承载性能与稳定性分析

  刘梦源;刘章锐;张阳;马鹏里;

  传统混凝土骨架防护是防止路基边坡发生浅层失稳的主要措施，但其在施工时混凝土耗材较多，服役期间容易因自重大对周围土体产生一定影响。为解决上述问题，提出一种轻量化、模块化预制的新型H型格构梁结构，通过优化截面形状与增设卡槽构造，显著降低结构自重并增强与土体的机械咬合作用。通过开展H型骨架单元抗压试验与三维边坡稳定性数值模拟，对比分析无骨架、现浇型及新型H型格构梁防护下的边坡性能。试验结果表明：新型H型骨架抗压承载力达754 kN,较现浇型提升9.8%;数值模拟显示，新型结构边坡稳定性系数(F_s=1.65)较现浇型(F_s=1.63)提高1.2%,且塑性滑动区延伸长度缩减29.5%。该结构兼具轻量化、施工便捷与经济性优势，可为浅层边坡防护工程提供高效解决方案。

  2026年01期 v.45 80-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 2429K]
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• 基于AHP-EWM-TOPSIS的矿井火灾危险性评价

  姚瑞;詹辛慧;祁云;薛凯隆;董心悦;齐庆杰;

  为有效评价矿井火灾的危险性等级、预防矿井火灾的发生，提出一种基于层次分析法(AHP)-熵权法(EWM)-逼近理想解排序法(TOPSIS)的矿井火灾危险性评价模型。首先，通过分析矿井火灾危险性影响因素，建立包含20个指标的矿井火灾危险性评价指标体系，并确定各评价指标的分级准则；然后，通过AHP和EWM分别确定各评价指标的主观权重和客观权重，并引入矩阵思想进行组合赋权，减小评价过程中主、客观因素对评价结果的影响，得到最优综合权重；最后，采用TOPSIS确定矿井火灾危险性等级。应用所建模型对正佳煤矿矿井火灾危险性进行实例分析，结果表明，正佳煤矿矿井火灾危险性等级为“Ⅳ”,较为安全，评价结果与实际情况一致，验证了模型的合理性。本文模型能够有效评价矿井火灾危险性，可为其等级划分提供理论支撑。

  2026年01期 v.45 88-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1643K]
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