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基于异构无人系统海上多目标任务规划方法研究

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系统工程理论与实践 2024年

作者：郭兴海张之倩余乐安尹航蒋峥哈尔滨工程大学经济管理学院哈尔滨工程大学国家大学科技园四川大学

以海战为例，由于海上目标移动速度较快，并且受距离与遮挡物限制，雷达与卫星系统很难快速与准确地捕捉其运动形态，导致作战打击精度与反应速度受到一定影响。为此，提出无人机与无人船联合作战任务规划方法。首先，结合无人机获取动... 详细信息

以海战为例，由于海上目标移动速度较快，并且受距离与遮挡物限制，雷达与卫星系统很难快速与准确地捕捉其运动形态，导致作战打击精度与反应速度受到一定影响。为此，提出无人机与无人船联合作战任务规划方法。首先，结合无人机获取动态目标的运动数据，设计了海上目标轨迹跟踪与预测方法，用以准确获得动态目标的实时位置和预估其下一运动状态。其次，获得目标信息后，建立海上无人船作战的多目标框架的武器-目标分配的任务规划模型。最后，考虑突变算子对武器-目标分配的影响，提出一种基于深度Q-learning网络的人工蜂群算法来求解。仿真算例表明：本文提出的方法可准确定位海上动态目标，提高跟踪精度，并且设计的算法在求解多目标优化问题和扩展性能方面具有显著优势。

关键词：多目标人工蜂群算法任务规划异构无人系统

基于在线高斯模型驱动MPC的四旋翼轨迹跟踪控制

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飞行力学 2024年

作者：叶大鹏陈书达张之得福建农林大学机电工程学院

针对四旋翼飞行器轨迹跟踪控制中模型预测控制（MPC）的标称模型不确定问题，提出了一种基于在线高斯过程回归模型增强的模型预测控制（OGP-MPC）方法，利用在线高斯过程回归（GP）模型补偿标称模型的动力学误差。设计了一种新的在线GP... 详细信息

针对四旋翼飞行器轨迹跟踪控制中模型预测控制（MPC）的标称模型不确定问题，提出了一种基于在线高斯过程回归模型增强的模型预测控制（OGP-MPC）方法，利用在线高斯过程回归（GP）模型补偿标称模型的动力学误差。设计了一种新的在线GP模型更新框架（OGP），通过引入子GP模型对新数据进行预处理，提高数据质量，进而迭代更新主GP模型参数，以实现自适应动力学模型误差补偿。仿真结果表明，相比传统MPC和GP-MPC，在圆形轨迹下的模型精度和跟踪精度提升均超过16%，空间曲线轨迹下提升超过5%。

关键词：四旋翼模型预测控制数据驱动高斯过程回归轨迹跟踪

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中药有效成分治疗帕金森病的实验研究进展

辽宁中医杂志 2024年第9期51卷 216-220页

作者：张之菁梁建庆甘肃中医药大学基础医学院甘肃兰州730000 敦煌医学与转化教育部重点实验室甘肃敦煌736299

帕金森病(Parkinson′s disease,PD)是中老年人多发的一种渐进性神经退行性疾病,且目前尚无有效的治疗方法,保守治疗仍使用左旋多巴制剂。近几年来,中药治疗PD的潜在作用已被大量实验数据证明,故文章从天然多酚类、黄酮类、萜类等化合... 详细信息

帕金森病(Parkinson′s disease,PD)是中老年人多发的一种渐进性神经退行性疾病,且目前尚无有效的治疗方法,保守治疗仍使用左旋多巴制剂。近几年来,中药治疗PD的潜在作用已被大量实验数据证明,故文章从天然多酚类、黄酮类、萜类等化合物防治PD的中药活性成分及其可能的分子机制做一综述。

关键词：帕金森病中药有效成分神经保护

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基于DR-YOLOM的带式输送机运行状态多任务检测方法

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煤炭科学技术 2024年

作者：李永安陈腾杰王宏伟张之好太原理工大学机械与运载工程学院太原理工大学山西省煤矿智能装备工程研究中心智能采矿装备技术全国重点实验室

目前对煤矿井下带式输送机运行状态的检测是带式输送机安全运行的关键，但大多数带式输送机运行状态的检测方法只能处理单一检测任务，难以实现多任务同时检测。针对现有技术难实现综合检测的现状，提出一种基于改进YOLOM的带式输送机... 详细信息

目前对煤矿井下带式输送机运行状态的检测是带式输送机安全运行的关键，但大多数带式输送机运行状态的检测方法只能处理单一检测任务，难以实现多任务同时检测。针对现有技术难实现综合检测的现状，提出一种基于改进YOLOM的带式输送机运行状态多任务检测方法，使用一个网络同时完成大尺寸煤块识别、皮带边缘检测和煤流状态检测，与每个任务使用单独的模型相比，将三个不同的颈部和头部集成到具有共享主干的模型中可以节省大量计算资源和推理时间。首先，在低照度和多尘雾的运输巷道内采集的图像语义信息弱，使得模型对目标语义信息的提取能力差，因此本研究利用扩张式残差模块（DWR）替换主干网络P6层和P8层C2f模块中的Bottleneck结构，在减少参数量的同时提高模型提取多尺度上下文语义信息的能力。其次，因模型需要进行目标识别和分割不同类型的任务，所以本研究使用具有跳层连接结构的高效层聚合网络（RepGFPN）优化特征融合部分，在控制模型参数数量和推理速度的同时极大提高模型对不同检测任务的检测精度；最后，由于模型需要检测标签形状各异的三种任务，因此本研究引入Inner-CIoU损失函数，弥补CIoU损失函数在不同的检测任务中泛化能力较弱的不足。为了验证DR-YOLOM算法的适用性和鲁棒性，选用U-net和DeepLabV3+网络模型与DR-YOLOM多任务检测模型分割任务的分割效果进行对比分析，Faster RCNN和Yolov8用于对比目标检测的效果，进行模型改进前后的损失函数与精度曲线对比。结果表明，相较于主流的单一检测算法，DR-YOLOM多任务检测算法有更好的综合检测能力，并且该算法可以在少量参数量的同时，保证高的目标识别精度、分割精度以及合适的推理速度，其中大尺寸煤块识别的mAP50为90%，皮带边缘分割和煤流分割的mIoU分别为78.7%，96.6%，模型参数数量为4.43M，推理速度可以达到40帧/秒，对比基础模型mAP50、mIoU分别提高了1.3%、0.7%、2.1%。为了验证DR-YOLOM算法的实用性，使用巡检机器人在实验室进行视频数据采集，并用DR-YOLOM多任务检测算法对其采集的视频数据进行检测。实验结果表明，DR-YOLOM多任务检测算法能够满足带式输送机运行状态的多任务检测要求。

关键词：带式输送机多任务检测大尺寸煤块识别皮带边缘检测煤流状态检测

谈谈吴湖帆对《富春山居图》《化度寺碑》的鉴藏轶事

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荣宝斋 2024年第2期 266-271页

作者：张之望苏州大学

吴湖帆是一代书画界的传奇人物,他最引以为自豪的事情是鉴定出《富春山居图》残画卷《剩山图》。但这阅宝无数的专家,却在自己收藏的《化度寺碑》上弄巧成拙。后有幸得碑帖专家王壮弘鉴定给出“四欧堂”《化度寺碑》“宋前原石拓本”的... 详细信息

吴湖帆是一代书画界的传奇人物,他最引以为自豪的事情是鉴定出《富春山居图》残画卷《剩山图》。但这阅宝无数的专家,却在自己收藏的《化度寺碑》上弄巧成拙。后有幸得碑帖专家王壮弘鉴定给出“四欧堂”《化度寺碑》“宋前原石拓本”的结论,王壮弘同时得出敦煌《化度寺碑》是“字画错谬,漏洞百出”的翻刻本。

关键词：化度寺碑吴湖帆书画界王壮弘翻刻本

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水下接触爆炸作用下金属/CFRP复合层合板的防护性能

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高压物理学报 2024年

作者：赵豫熙袁浩天王须民张之凡大连理工大学船舶工程学院工业装备结构分析国家重点实验室

碳纤维增强复合材料（carbon fiber-reinforced polymer,CFRP）具有优异的抗爆性能，逐渐被应用于舰船结构的抗爆抗冲击设计中。为了探究水下接触爆炸作用下金属/CFRP复合层合板的防护性能，基于任意拉格朗日-欧拉方法，建立了水下接触... 详细信息

碳纤维增强复合材料（carbon fiber-reinforced polymer,CFRP）具有优异的抗爆性能，逐渐被应用于舰船结构的抗爆抗冲击设计中。为了探究水下接触爆炸作用下金属/CFRP复合层合板的防护性能，基于任意拉格朗日-欧拉方法，建立了水下接触爆炸对金属/CFRP复合层合板毁伤的流固耦合数值模型，分析了层合板在承受水下爆炸载荷后的变形和吸能特点，比较了不同铺层方式对结构抗爆性能的影响，结果显示，钢/CFRP/钢结构的抗爆性能较优。针对钢/CFRP/钢结构，探究了CFRP的厚度对吸能效果的影响，并进行了厚度优化，得到了较优的厚度比，即1.1∶4.0∶1.1。

关键词：碳纤维增强复合材料水下接触爆炸层合板抗爆性能吸能

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基于改进前向可达集的无人机动态避障方法

飞行力学 2024年

作者：叶大鹏聂双顺屈忠灿张之得福建农林大学机电工程学院

考虑动态环境下的安全飞行问题，提出一种基于改进前向可达集的无人机动态避障方法。针对前向可达集预测多障碍物运动扫掠占据空间过大问题，分析运动障碍物的预测路径与无人机全局参考轨迹的几何关系，设计了碰撞威胁评估算法，在探测... 详细信息

考虑动态环境下的安全飞行问题，提出一种基于改进前向可达集的无人机动态避障方法。针对前向可达集预测多障碍物运动扫掠占据空间过大问题，分析运动障碍物的预测路径与无人机全局参考轨迹的几何关系，设计了碰撞威胁评估算法，在探测范围内筛选威胁障碍，实现运动障碍扫掠占据空间的修剪。进一步，使用预测障碍空间建立碰撞约束，结合模型预测控制（MPC）设计局部避障控制算法，实现实时避障运动控制。最后，仿真验证了所提方法的有效性。

关键词：无人机前向可达集预测模型预测控制动态避障

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结构参数对开孔泡沫传热特性影响的数值分析

热能动力工程 2024年第8期39卷 120-127页

作者：张之豪郭雪岩李春上海理工大学能源与动力工程学院上海200093

为了解随机Kelvin cell结构的孔隙率和孔泡密度对泡沫材料内流体压降、体积对流换热系数和面积优度因子的影响,采用计算流体力学方法对不同孔隙率和孔泡密度的随机Kelvin ceil结构金属铝泡沫材料的强制对流换热(FCHT)过程进行了数值模... 详细信息

为了解随机Kelvin cell结构的孔隙率和孔泡密度对泡沫材料内流体压降、体积对流换热系数和面积优度因子的影响,采用计算流体力学方法对不同孔隙率和孔泡密度的随机Kelvin ceil结构金属铝泡沫材料的强制对流换热(FCHT)过程进行了数值模拟。结果表明:入口速度在5~20 m/s范围内,当入口速度一定时,流体压降及体积对流换热系数随孔隙率的减小而增大,随孔泡密度的增大而增大;面积优度因子随孔隙率的增大而增大,随孔泡密度的减小而减小;入口速度在5~20 m/s范围内,面积优度因子在不同孔泡密度下随入口速度的变化具有不同的变化趋势,入口速度提高时,孔泡密度为5PPI的随机Kelvin cell泡沫面积优度因子呈增大趋势,孔泡密度为10PPI时面积优度因子呈先增大后减小趋势,孔泡密度为20PPI时面积优度因子呈减小趋势;压降及体积对流换热系数随入口速度的提高分别呈指数型、对数型增长。

关键词：开孔泡沫随机Kelvin cell结构计算流体力学强制对流换热体积对流换热系数

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基于SPH方法的二维液舱晃荡特性研究

船舶力学 2024年第5期28卷 676-688页

作者：张之凡王越美李昌良张桂勇宗智大连理工大学船舶工程学院辽宁大连116024 大连理工大学工业装备与结构分析国家重点实验室辽宁大连116024 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240

本文基于流固耦合动力学理论,建立二维液舱晃荡的光滑粒子流体动力学模型,并引入Dummy边界处理固定边界问题。首先,与实验结果对比验证模型的有效性;随后,分析不同横摇激励、多种载液率下自由液面的运动规律,研究液体抨击舱壁产生的压... 详细信息

本文基于流固耦合动力学理论,建立二维液舱晃荡的光滑粒子流体动力学模型,并引入Dummy边界处理固定边界问题。首先,与实验结果对比验证模型的有效性;随后,分析不同横摇激励、多种载液率下自由液面的运动规律,研究液体抨击舱壁产生的压力特性;在此基础上,设计单一隔板和组合隔板等不同制荡结构,探究共振频率、30%载液率下,自由液面形态和壁面冲击压力的特性。结果表明:在共振频率下,横摇幅值对压力峰值的影响最大;随着载液率的增加,壁面抨击压力双峰特性逐渐消失;当隔板尺度较小时,T型隔板更有利于降低压力的整体水平;双T型隔板可有效降低舱底冲击。

关键词： SPH方法 Dummy边界液舱晃荡抨击压力隔板结构设计

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