面向多旋翼飛行器的γ譜儀關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著軍用核武器、核材料及核技術(shù)擴散日益嚴重，以及核輻射事故和核恐怖事件特有的突發(fā)性，對社會安全和國家政治經(jīng)濟有極大威脅，具有核探測設(shè)備的多旋翼飛行器在核環(huán)境中的應(yīng)用已經(jīng)逐漸凸顯出它的優(yōu)勢與不可估量的效果。本文圍繞放射性物質(zhì)探測、識別和處置問題，開展了理論與實際緊密結(jié)合的多旋翼飛行器γ譜儀關(guān)鍵技術(shù)研究工作。主要內(nèi)容包括以下幾方面：
　　在研究數(shù)字譜儀原理和結(jié)果的基礎(chǔ)上，分析得出多旋翼飛行器影響γ譜儀性能的主要因素及需要解決的關(guān)鍵技術(shù)

2、問題。針對多旋翼飛行器平臺，對傳統(tǒng)核能譜儀數(shù)字處理方法進行分析、比較，并確定合成成形法、時間比較法、平均法為該平臺的γ譜儀數(shù)字處理方法，為能譜分析奠定基礎(chǔ)。
　　針對傳統(tǒng)譜線平滑方法在濾波器參數(shù)選擇不當或平滑次數(shù)過多時引起譜線畸變的缺點，提出一種遞歸最小二乘法的能譜平滑方法。利用自適應(yīng)濾波器原理，采用快速卡爾曼實現(xiàn)遞歸最小二乘法，并通過前向、后向預(yù)測器更新濾波器系數(shù)，實現(xiàn)能譜數(shù)據(jù)的平滑處理。通過實驗將該方法與多項式最小二乘法、最小

3、均方算法進行定性分析與比較，結(jié)果表明該方法能較好地降低能譜中的噪聲，并能保持能譜的特征。
　　針對傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在核素識別中訓(xùn)練效果弱，易陷入局部極小、收斂速度慢等問題，提出了基于概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的核素識別方法。平滑后的能譜數(shù)據(jù)通過希爾伯特-黃變換進行特征提取，將譜峰寬度、特征能量射線強度、峰面積等特征信息作為概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，建立訓(xùn)練與測試樣本從而進行核素識別。實驗結(jié)果表明，此算法可以處理單一核素、混合核素以及未知核素的情況，可應(yīng)用