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基于压缩感知的相关性数据填补方法

计算机科学 2023年第7期50卷 82-88页

作者：任兵郭艳李宁刘存涛陆军工程大学通信工程学院南京210007

数据缺失现象在数据的采集和传输过程中经常发生,而对数据集中缺失数据的不当填补,会对后续的数据挖掘工作产生不利的影响。为了更有效地对缺失数据集进行填补,针对相关性数据,提出了一种基于压缩感知的缺失数据填补方法。首先,将缺失... 详细信息

数据缺失现象在数据的采集和传输过程中经常发生,而对数据集中缺失数据的不当填补,会对后续的数据挖掘工作产生不利的影响。为了更有效地对缺失数据集进行填补,针对相关性数据,提出了一种基于压缩感知的缺失数据填补方法。首先,将缺失数据填补问题转化为压缩感知框架下的稀疏向量恢复问题;其次,针对数据的相关性特点构造了专门的稀疏表示基,从而能够更好地实现数据的稀疏化;最后,提出了一种快速迭代加权阈值算法,在传统的快速迭代收缩阈值算法的基础上引入了一种新的加权因子及重启动策略,提高了算法的收敛性能和数据的重构精度。仿真结果表明,所提算法能够高效地填补缺失数据,与传统的快速迭代收缩阈值算法相比,重构成功率和重构速度都得到了提升。同时,在数据稀疏变换效果较差的情况下,所提算法仍然能够完成对缺失数据集的填补,具有更好的鲁棒性。

关键词：压缩感知数据填补相关性数据正交特征向量基迭代加权阈值法

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无人机部署位置和信道分配联合优化方法

陆军工程大学学报 2023年第5期2卷 44-51页

作者：解其乐赵文栋俞星月刘存涛陆军工程大学通信工程学院江苏南京210007

无人机在执行周期性数据采集任务时,由于任务执行时间有限、无线传感器的部署位置和功能不同,会存在无法采集全部数据、所采集数据具有不同应用价值等问题。基于此,提出了一种综合考虑采集公平性和重要度的数据采集评价方法。以采集周... 详细信息

无人机在执行周期性数据采集任务时,由于任务执行时间有限、无线传感器的部署位置和功能不同,会存在无法采集全部数据、所采集数据具有不同应用价值等问题。基于此,提出了一种综合考虑采集公平性和重要度的数据采集评价方法。以采集周期内无人机采集数据的加权数据量最大化为优化目标,对无人机的悬停位置和信道分配进行联合优化。将该联合优化问题建模为一个非线性混合整数规划问题,并提出一种鲸鱼优化资源分配算法(whale optimized resource allocation algorithm,WORAA)对问题进行求解。仿真结果表明,相较于传统方法,在重要度影响不大的条件下,采集数据公平性有比较明显的提升,在满足公平性要求的基础上,加权数据量更大。

关键词：无人机数据采集公平性无线传感器

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时间约束下的多无人机任务分配方法研究

兵器装备工程学报 2022年第5期43卷 238-245页

作者：赵佳宜赵文栋刘存涛李艾静刘泽原陆军工程大学通信工程学院南京210000

针对多无人机同时执行多个截止时间不一致的数据摆渡任务时,无人机与任务“一一对应”的分配方式会导致部分任务完成效果差及无人机能耗效率低等问题,提出了一种基于任务拆解与重组的“交叉执行”任务分配方法。根据任务截止时间对多个... 详细信息

针对多无人机同时执行多个截止时间不一致的数据摆渡任务时,无人机与任务“一一对应”的分配方式会导致部分任务完成效果差及无人机能耗效率低等问题,提出了一种基于任务拆解与重组的“交叉执行”任务分配方法。根据任务截止时间对多个任务进行碎片化分解,并为每个碎片设置时间戳,而后执行基于时间戳碎片的任务重组及无人机协同任务分配。将该问题建模为带有时间窗约束的组合优化问题,并以无人机总能耗最小化为目标,采用改进遗传算法求解,通过引入大规模邻域搜索中的“破坏和修复”思想,弥补了传统遗传算法易陷入局部最优解的缺陷。仿真结果表明,与其他算法相比,提出的“交叉执行”任务分配方法能够在满足任务截止时间的前提下,无人机总能耗降低约17.7%~41.9%;同时,与传统遗传算法相比,提出的改进算法也能够使无人机总能耗平均降低约12%。

关键词：无人机协同任务分配时间窗邻域搜索遗传算法

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基于信息共享的低能耗多无人机协同侦察方法

计算机仿真 2022年第12期39卷 38-43页

作者：刘泽原赵文栋李艾静刘存涛陆军工程大学通信工程学院江苏南京210000

多无人机为多用户同时提供侦察服务,且不同用户的信息需求存在重叠时,存在无人机对同一侦察目标或用户的重复访问问题。提出了一种新颖的多无人机协同侦察方法,其中用基于多用户需求聚合的集中任务分配策略避免多无人机对同一目标的重... 详细信息

多无人机为多用户同时提供侦察服务,且不同用户的信息需求存在重叠时,存在无人机对同一侦察目标或用户的重复访问问题。提出了一种新颖的多无人机协同侦察方法,其中用基于多用户需求聚合的集中任务分配策略避免多无人机对同一目标的重复侦察;采用基于单用户需求驱动的信息共享策略实现单无人机侦察信息补全,以避免多无人机对同一用户的重复访问;以多无人机总能耗最小化为优化目标,设计了一种高效的多无人机协同路径规划算法。仿真结果表明,与传统的基于单用户需求驱动的无人机侦察方法相比,提出的方法在节能方面表现得更出色,且随着信息需求重合率和用户数量的增加,节能效果更加显著。

关键词：多用户多无人机信息共享协同侦察路径规划

智能反射面辅助无人机移动边缘计算任务数据最大化方法

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航空学报 2023年第19期44卷 264-275页

作者：李伟郭艳李宁刘存涛袁昊陆军工程大学通信工程学院南京210016

针对实际通信环境较为复杂,用户设备(UE)和无人机(UAV)之间的链路易受阻塞,通信质量差的问题,提出了智能反射面(IRS)重构通信环境,增强无人机移动边缘计算网络性能。在考虑到设备能耗和计算能力的约束下,通过联合优化智能反射面相移控... 详细信息

针对实际通信环境较为复杂,用户设备(UE)和无人机(UAV)之间的链路易受阻塞,通信质量差的问题,提出了智能反射面(IRS)重构通信环境,增强无人机移动边缘计算网络性能。在考虑到设备能耗和计算能力的约束下,通过联合优化智能反射面相移控制、无人机飞行轨迹、发射功率和时隙划分最大化用户任务数据。将以上高度复杂的非凸问题分为3个子问题,首先推导出智能反射面相移闭式解,而后引入松弛变量、一阶泰勒表达式和逐次凸逼近技术将原问题转换为发射功率、时隙划分和轨迹优化2个近似凸子问题,最后基于块坐标下降法迭代求解。仿真结果表明:提出的智能反射面辅助的无人机移动边缘计算相比于传统的无人机移动边缘计算,可以有效提高任务数据量。

关键词：无人机(UAV) 智能反射面(IRS) 移动边缘计算(MEC) 轨迹优化资源分配

基于多用户决策效用的侦察无人机路径规划算法

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计算机应用研究 2021年第12期38卷 3564-3568,3573页

作者：刘泽原赵文栋赵佳宜刘存涛李艾静陆军工程大学通信工程学院南京210000

战场用户决策的效用受限于决策的时机性和正确性,无人机为多个用户提供协同侦察服务时,减少侦察时间有助于用户更快获取决策需要的信息以提高决策时机性,延长侦察时间则能够获取更多有价值的信息,提高决策的正确性。为了权衡无人机侦察... 详细信息

战场用户决策的效用受限于决策的时机性和正确性,无人机为多个用户提供协同侦察服务时,减少侦察时间有助于用户更快获取决策需要的信息以提高决策时机性,延长侦察时间则能够获取更多有价值的信息,提高决策的正确性。为了权衡无人机侦察时间与侦察信息价值并提高多用户决策的总效用,提出了基于侦察任务时间、用户获取信息价值以及各用户权重的多用户决策效用模型,将多用户决策效用最大化问题建模为带约束的无人机路径规划问题。提出了一种基于性价比贪婪思想与路径收益动态监测机制的路径规划算法求解路径问题。对所提算法和对比算法在不同目标数量下的任务时间、信息价值及效用指标进行分析,结果表明,在不同规模的侦察目标下,所提算法与基于单一指标带时间约束的贪婪算法相比能够实现更高的多用户决策效用。

关键词：协同侦察多用户决策效用侦察时间信息价值路径规划

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川中丘陵区水稻机插秧高产栽培技术

四川农业与农机 2023年第1期 44-45页

作者：唐兰英李远鸿李云刘存涛乐至县农业农村局四川资阳

乐至县水稻机插秧面积0.64万hm2,平均产量8182.5kg/hm2,较人工插秧增产量729.0 kg/hm2,省工节本增效3万元/hm2以上。机插秧不仅提高了水稻产量,而且省工节本增效效果好,其推广前景好。

关键词：水稻机插秧栽培技术

资源枯竭型矿井深部隐蔽自燃灾害防治技术研究与应用

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资源枯竭型矿井深部隐蔽自燃灾害防治技术研究与应用

中国职业安全健康协会2016年学术年会

作者：王开胜孟文锋刘存涛山东能源枣矿集团柴里煤矿

针对资源枯竭型矿井深部隐蔽自燃灾害进行研究,形成了煤自燃规律研究、防灭火体系完善、防灭火材料应用等一系列综合防治技术,提出了"一探、二灭、三堵,四注,五均压"的综合灭火手段。有效应用于深部隐蔽火源的防治,使其得以快速治理,保... 详细信息

针对资源枯竭型矿井深部隐蔽自燃灾害进行研究,形成了煤自燃规律研究、防灭火体系完善、防灭火材料应用等一系列综合防治技术,提出了"一探、二灭、三堵,四注,五均压"的综合灭火手段。有效应用于深部隐蔽火源的防治,使其得以快速治理,保证了受其影响煤炭的安全采出,从而为防灭火工作提供了技术指导。

关键词：资源枯竭,隐蔽火区防灭火体系研究与应用

来源： cnki会议评论

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基于YOLOv8n的番茄果实检测模型改进

河南农业大学学报 2024年

作者：李慧琴宋赵铭刘存祥肖亚涛河南农业大学机电工程学院

【目的】提升机器人采摘番茄果实的识别准确率和检测效率，减少误判和漏检的情况，为番茄果实的检测提供精准、快速的解决方案。【方法】提出一种基于YOLOv8n的番茄检测改进模型，首先将CBAM注意力机制加入到YOLOv8n模型的特征提取环节... 详细信息

【目的】提升机器人采摘番茄果实的识别准确率和检测效率，减少误判和漏检的情况，为番茄果实的检测提供精准、快速的解决方案。【方法】提出一种基于YOLOv8n的番茄检测改进模型，首先将CBAM注意力机制加入到YOLOv8n模型的特征提取环节，为进一步提高模型的泛化能力，引入BiFPN模块实现多尺度特征融合，替换原有的PANet结构，同时结合损失函数SIoU来进一步优化模型的训练过程，从而提高检测精度。【结果】经过试验验证，提出的模型在番茄果实检测任务中取得了显著成果。模型的准确率，召回率，F1分数和平均精度均值分别达到了 95.3%、92.1%、93.7%和96.7%。在检测速度方面，模型最快可在1.5 ms内完成单个目标检测，最慢不超过19.6 ms。【结论】在检测准确率与速度方面，改进后的模型均表现出色，可以应用于番茄采摘机器人，并提升其智能水平。

关键词： YOLOv8 目标检测 BiFPN 注意力机制农业应用采摘机器人番茄果实识别