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哨兵1号和高分三号SAR数据海浪谱反演精度评估

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遥感学报 2023年第4期27卷 891-904页

作者：万勇马恩男曲若钊戴永寿中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院青岛266580 中国石油大学(华东)控制科学与工程学院青岛266580

合成孔径雷达SAR (Synthetic Aperture Radar)是一种重要的海浪观测手段,研究其SAR图像海浪谱反演结果的精度,是其广泛应用于海浪观测的前提。欧洲航天局ESA (European Space Agency)的哨兵1号卫星(Sentinel-1)和中国自主研发的高分三... 详细信息

合成孔径雷达SAR (Synthetic Aperture Radar)是一种重要的海浪观测手段,研究其SAR图像海浪谱反演结果的精度,是其广泛应用于海浪观测的前提。欧洲航天局ESA (European Space Agency)的哨兵1号卫星(Sentinel-1)和中国自主研发的高分三号卫星(GF-3)是目前在轨运行的两颗SAR卫星,利用两颗卫星的SAR数据反演海浪和风场参数是目前国内外研究团队最为关注的问题之一。本文重点研究并对比了哨兵1号卫星SAR IW模式(Interferometric Wide swath)和GF-3卫星SAR条带模式数据海浪谱反演的精度。选取印度洋海上丝绸之路海域和太平洋、大西洋近岸海域不同海况下的两卫星SAR数据进行海浪参数反演,将反演结果分别与欧洲天气预报中心ECMWF(European Center for Medium-range Weather Forecasts)的ERA-5数据和浮标海浪数据进行了对比,结果显示,与ERA-5数据对比,Sentinel-1卫星反演有效波高和平均波周期的均方根误差RMSE(Root Mean Squared Error)分别为0.30 m、0.63 s,GF-3卫星反演有效波高和平均波周期的均方根误差分别为0.37 m、0.99 s;与浮标数据对比,哨兵1号卫星反演有效波高和平均波周期的均方根误差分别为0.40 m、0.91 s,GF-3卫星反演有效波高和平均波周期的均方根误差分别为0.42 m、0.94 s。结果表明,基于海浪谱反演的GF-3卫星与Sentinel-1卫星SAR海浪参数反演精度满足海洋遥感领域的要求,二者海浪谱反演结果精度相当。

关键词： SAR 高分三号(GF-3) 哨兵1号(Sentinel-1) 海浪谱反演精度比对

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采用多级残差滤波的非局部均值图像去噪方法

电子与信息学报 2016年第8期38卷 1999-2006页

作者：孙伟峰戴永寿中国石油大学(华东)信息与控制工程学院青岛266580

为充分利用残差中的图像信息以提升非局部均值算法的去噪性能,该文提出一种多级残差图像滤波新方法。首先对含噪图像进行非局部均值滤波得到初始的去噪图像和权值分布矩阵,然后对残差图像进行固定权值非局部均值滤波来提取图像结构信息... 详细信息

为充分利用残差中的图像信息以提升非局部均值算法的去噪性能,该文提出一种多级残差图像滤波新方法。首先对含噪图像进行非局部均值滤波得到初始的去噪图像和权值分布矩阵,然后对残差图像进行固定权值非局部均值滤波来提取图像结构信息,将提取的信息经高斯平滑抑噪后作为补偿图像,与去噪图像相加得到增强的恢复图像。针对上述方法提出一种多级滤波的实现方案,从理论上推导证明了该方法的原理及可行性,并提出一种无需参考图像的迭代停止准则来自适应地优选滤波级数。实验结果表明,提出的迭代停止准则能够达到与峰值信噪比一致的优选结果;与经典的非局部均值算法相比,在计算效率相当的情况下,所提方法能够显著地提升其去噪性能,峰值信噪比平均可以提高1.2 d B,且具有更好的细节保持能力。

关键词：图像去噪非局部均值残差滤波停止准则

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基于小样本音频信号的柱塞泵故障诊断

噪声与振动控制 2023年第5期43卷 142-147,273页

作者：刘禹戴永寿李立刚中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院山东青岛266580

针对音频信号在柱塞泵故障诊断中存在的样本数量不足、故障特征微弱等问题,提出一种基于音频信号结合元迁移学习(Meta-transfer Learning,MTL)的柱塞泵故障诊断方法(Fault Diagnosis of Plunger Pump Based on MTL,MTL-PAFD)。该方法以... 详细信息

针对音频信号在柱塞泵故障诊断中存在的样本数量不足、故障特征微弱等问题,提出一种基于音频信号结合元迁移学习(Meta-transfer Learning,MTL)的柱塞泵故障诊断方法(Fault Diagnosis of Plunger Pump Based on MTL,MTL-PAFD)。该方法以柱塞泵的音频信号为样本,在单一传感器条件下,通过Gammatone滤波器组对信号进行处理,可有效提高强噪声干扰下音频信号的表征能力,然后结合元迁移学习,能实现小样本条件下的柱塞泵故障诊断。同时,根据柱塞泵故障诊断的实际需求,改进元迁移学习在故障诊断应用中的测试方法,能够自适应处理未知故障类。实验结果表明,MTL-PAFD仅对已知类别的故障诊断准确率可达到91.41%,而经过快速自适应学习后,其在识别未知故障类时准确率能达到89.64%。

关键词：故障诊断柱塞泵音频信号小样本学习元学习

基于检测-跟踪联动的紧凑型高频地波雷达弱目标自适应检测方法

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电子与信息学报 2023年第8期45卷 2955-2964页

作者：孙伟峰李小彤纪永刚戴永寿中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院青岛266580

紧凑型地波雷达发射功率低、回波信噪比低,目标检测难度大,在目标跟踪时由于目标漏检经常出现航迹断裂。为了提升其目标检测性能,提出了一种基于检测-跟踪联动的弱目标自适应检测方法。当跟踪器检测到目标航迹无法关联到新点迹时,将当... 详细信息

紧凑型地波雷达发射功率低、回波信噪比低,目标检测难度大,在目标跟踪时由于目标漏检经常出现航迹断裂。为了提升其目标检测性能,提出了一种基于检测-跟踪联动的弱目标自适应检测方法。当跟踪器检测到目标航迹无法关联到新点迹时,将当前目标预测状态反馈至检测器;检测器在距离-多普勒谱上建立局部检测波门,采用二元假设检验法感知波门内的检测背景,根据不同的检测背景选取适用的检测门限调整方法,降低恒虚警检测的门限,判定是否有弱目标被检出。若能够检出目标,对其进行测向后将新点迹发送至跟踪器进行处理。利用实测数据开展了目标检测与跟踪实验,结果表明:与先检测后跟踪方法相比,该方法得到的目标航迹时长增加了29.76%,平均延长了19.25 min。

关键词：紧凑型地波雷达弱目标检测检测-跟踪联动检测背景感知多策略检测

基于岸堤特征提取的近岸无人船激光SLAM方法

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激光与光电子学进展 2023年

作者：李可染李立刚贺则昊徐洪斌戴永寿中国石油大学(华东)控制科学与工程学院中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院

针对无人船在近岸水域场景下使用传统激光同步定位与建图方法（SLAM）时，由于水面反射激光的能力较弱和水面波动造成的干扰，导致定位精度低和鲁棒性差的问题，提出了一种基于岸堤特征提取的激光SLAM方法：EF-SLAM。首先，EF-SLAM引入... 详细信息

针对无人船在近岸水域场景下使用传统激光同步定位与建图方法（SLAM）时，由于水面反射激光的能力较弱和水面波动造成的干扰，导致定位精度低和鲁棒性差的问题，提出了一种基于岸堤特征提取的激光SLAM方法：EF-SLAM。首先，EF-SLAM引入了由岸堤反射且稳定分布在水面高程范围内的水边线点进行匹配，以减小激光雷达里程计在近岸水域场景下的高程估计误差，并由此提出基于点云前视投影的水边线点提取方法。其次，为了实现水边线点的匹配，采用帧到局部地图的特征关联与匹配方式，并构建了水边线点到水边线距离残差，以估计雷达帧间相对位姿变化。最后，基于USVinland公开数据集与青岛古镇口海域实测数据集的实验结果表明，本文所提出的EF-SLAM算法可有效地抑制里程计的位姿漂移，相比于主流激光SLAM算法，具有更高的定位精度与更强的鲁棒性。

关键词：同步定位与建图激光雷达无人船因子图优化特征提取

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颜真卿《鲜于氏离堆记》撰文及书刻年代

中国书法 2023年第8期 187-188页

作者：肖永寿西华师范大学

本文参考新旧《唐书》、《唐大诏令集》、《颜鲁公集》等诸多文献资料,结合今人对唐代贬官制度的研究成果,以及《鲜于氏离堆记》中的关键文句,考证得出《鲜于氏离堆记》撰文和书刻时间为唐代宗宝应元年(七六二),大约在该年五月初至五月... 详细信息

本文参考新旧《唐书》、《唐大诏令集》、《颜鲁公集》等诸多文献资料,结合今人对唐代贬官制度的研究成果,以及《鲜于氏离堆记》中的关键文句,考证得出《鲜于氏离堆记》撰文和书刻时间为唐代宗宝应元年(七六二),大约在该年五月初至五月十五日前这期间内,由颜真卿撰文并书写、名工摹刻上石的。

关键词：颜真卿鲜于氏离堆记贬官制度迁转

结合改进CNN和双约束损失函数的叠前地震数据低频补偿方法

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石油地球物理勘探 2022年第6期57卷 1287-1295,I0001,I0002页

作者：戴永寿高倩倩孙伟峰万勇吴莎莎中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院山东青岛266580

陆地深层、超深层地震资料低频信息缺失、地震资料分辨率低,影响后续地震资料的准确解释。基于模型驱动的低频补偿方法依赖严格假设且参数调整不灵活;卷积神经网络(CNN)对细微变化的特征提取能力有限且梯度变化不明显、网络易陷入局部最... 详细信息

陆地深层、超深层地震资料低频信息缺失、地震资料分辨率低,影响后续地震资料的准确解释。基于模型驱动的低频补偿方法依赖严格假设且参数调整不灵活;卷积神经网络(CNN)对细微变化的特征提取能力有限且梯度变化不明显、网络易陷入局部最优,导致低频欠补偿或补偿精度低。为此,提出一种结合改进CNN和双约束损失函数的叠前地震数据低频补偿方法。为解决梯度消失问题,在不增加CNN计算复杂度的前提下,加入可直接学习输入与输出之间残差特征的网络单元(残差块),并采用批归一化处理,使网络对细微变化更敏感,从而提高网络训练效率。为解决梯度变化不明显导致网络过早收敛的问题,以网络输出与原始地震记录差异和相关度为优化目标,通过均方误差和皮尔逊距离的加权求和建立双约束条件的损失函数计算补偿误差,使梯度变化更明显以保证梯度下降过程可跳出局部最优,从而提高低频补偿精度。合成数据和中国西部X地区实际叠前地震数据低频补偿处理结果验证了该方法的可行性和有效性。与基于CNN低频补偿方法及反褶积结合宽带俞式低通滤波器的低频补偿方法相比,在补偿低频成分的同时不会破坏原始信号的中高频信息。

关键词：叠前地震数据残差块皮尔逊距离低频补偿卷积神经网络(CNN)

基于长循环前缀搜索的5G上行控制信道同步算法

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国外电子测量技术 2023年第6期42卷 43-48页

作者：武光耀张明韩翔戴永寿中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院青岛266580 中电科思仪科技股份有限公司青岛266555

针对现代信号分析仪中5G新空口(NR)信号物理层的调制质量测试需求,并为了解决5G NR上行控制信道的同步问题,通过对5G NR物理层协议中的帧结构以及上行控制信道的特征分析,设计了一种基于长循环前缀搜索和解调参考信号参数盲检的同步算... 详细信息

针对现代信号分析仪中5G新空口(NR)信号物理层的调制质量测试需求,并为了解决5G NR上行控制信道的同步问题,通过对5G NR物理层协议中的帧结构以及上行控制信道的特征分析,设计了一种基于长循环前缀搜索和解调参考信号参数盲检的同步算法。首先利用长循环前缀搜索确定出半子帧的起始位置,再由此位置结合时频分布特征提取解调参考信号,然后生成本地解调参考信号对其进行参数盲检,由盲检得出的时隙索引进一步确定出半子帧的索引,从而实现对帧起始位置的确定。最后利用信号分析仪采集数据并对算法进行仿真实验,结果表明算法可以有效实现5G NR上行控制信道的同步过程,并且计算量仅为传统算法的1%。

关键词：信号分析仪 5G NR 上行控制信道同步

基于时空图卷积神经网络的光伏发电功率超短期预测方法

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热能动力工程 2023年第9期38卷 152-157,173页

作者：李立刚孙立群戴永寿李林中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院山东青岛266555

为了解决传统光伏电站超短期功率预测方法不能同时准确提取发电功率的时间和空间特征的问题,提出一种基于时空图卷积神经网络的光伏发电功率超短期预测方法。针对同一区域内的多个光伏电站,首先对电站进行图建模,利用图卷积网络(GCN)与... 详细信息

为了解决传统光伏电站超短期功率预测方法不能同时准确提取发电功率的时间和空间特征的问题,提出一种基于时空图卷积神经网络的光伏发电功率超短期预测方法。针对同一区域内的多个光伏电站,首先对电站进行图建模,利用图卷积网络(GCN)与门控线性单元(GLU)提取发电功率的时空特征。利用提取到的时空特征信息以及区域内光伏电站的历史发电功率数据训练预测模型,最终实现对多个光伏电站发电功率超短期预测。实验结果表明,该方法能够将超短期功率预测均方根误差减小至1.122%,对工作人员根据实际情况进行电网的调度管理具有重要意义。

关键词：时空图卷积光伏电站功率预测