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无人机集群联合拓扑控制的智能路由规划方法

通信学报 2024年第2期45卷 137-149页

作者：颜志易正伦欧阳博王耀南湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

针对现有无人机集群路由协议拓扑适变能力弱,易产生包重传、能量空洞和高时延,严重恶化了数据路由性能的问题,针对无人机集群中集群拓扑与路由的耦合特性,提出了一种联合拓扑控制的智能路由规划(IRPJTC)方法。该方法由基于虚拟力的自适... 详细信息

针对现有无人机集群路由协议拓扑适变能力弱,易产生包重传、能量空洞和高时延,严重恶化了数据路由性能的问题,针对无人机集群中集群拓扑与路由的耦合特性,提出了一种联合拓扑控制的智能路由规划(IRPJTC)方法。该方法由基于虚拟力的自适应拓扑控制(VFATC)和基于近端策略优化的地理路由规划(PPO-GRP)组成。其中,VFATC使各无人机根据邻居运动状态信息自适应调整与邻居的距离,保证集群中链路的稳定连接;进一步,PPO-GRP引入VFATC中的链路稳定性指标,并结合端到端时延与能耗指标,设计多目标奖励函数,采用深度强化学习中的近端策略优化算法训练路由策略。仿真实验结果表明,IRPJTC相比于现有路由方法,能在保证分组传输成功率的同时,使端到端时延降低12.11%,无人机集群能耗降低4.56%,且具备更强的能耗均衡能力。

关键词：无人机集群路由协议拓扑控制近端策略优化深度强化学习

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FA-SORT:轻量化的多车辆跟踪算法

计算机工程与应用 2024年第9期60卷 122-134页

作者：欧阳博朱勇建杨礼康王本源浙江科技学院机械与能源工程学院杭州310023 上海应用技术大学计算机科学与信息工程学院上海401800 宁波敏捷信息科技有限公司浙江宁波315300

近年来,无人机因体积小、灵活性好等优势被广泛应用在车辆跟踪领域。当无人机在高空飞行时,其捕捉的图像中车辆目标存在像素点少、拥挤以及被遮挡的情况。现有的多目标跟踪研究方法在车辆被遮挡过程中发生非线性运动时,使用卡尔曼滤波预... 详细信息

近年来,无人机因体积小、灵活性好等优势被广泛应用在车辆跟踪领域。当无人机在高空飞行时,其捕捉的图像中车辆目标存在像素点少、拥挤以及被遮挡的情况。现有的多目标跟踪研究方法在车辆被遮挡过程中发生非线性运动时,使用卡尔曼滤波预测,会出现车辆位置预测不准确的问题。为了解决这些问题,采用先检测后跟踪(tracking by detection,TBD)范式,对YOLOv8检测算法进行改进,在网络结构中引入了BiFormer稀疏动态注意力模块,用于提取小目标特征信息。同时使用轻量级上采样算子CARAFE替换原最近邻插值上采样,减少上采样过程中小目标特征丢失的问题。提出一种轻量化跟踪模型FA-SORT,针对SORT算法提出三点改进:改进KF、添加速度方向一致性匹配和检测值匹配。在自制地组合了多个车辆数据集上验证改进的YOLOv8算法。实验结果表明,与YOLOv8相比,精确率(precision)提高了0.97%,召回率(recall)提高了0.898%。对所提出的FA-SORT算法使用UAVDT数据集进行验证,结果表明,与现有的多目标跟踪算法相比,HOTA指标首个达到70.05%,IDF1达到87.45%,跟踪速度达到29.93 FPS。验证了FA-SORT跟踪算法在多车辆跟踪任务中的优越性。

关键词：多车辆跟踪目标检测速度方向一致性匹配检测值匹配无人机图像

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基于ERT技术的矿山充填管道检测方法研究

基于ERT技术的矿山充填管道检测方法研究

作者：李阳博西安科技大学

学位级别：硕士

为了实现无废采矿和解决矿物开采过程中形成的地表沉陷问题,最佳处理方式是使用尾砂等各种充填材料制成浆体或膏体对采空区进行充填。但充填浆体或膏体经过充填管道输送至采空区的过程中,由于料浆级配不合理,浓度过低,流速低于极限流速... 详细信息

为了实现无废采矿和解决矿物开采过程中形成的地表沉陷问题,最佳处理方式是使用尾砂等各种充填材料制成浆体或膏体对采空区进行充填。但充填浆体或膏体经过充填管道输送至采空区的过程中,由于料浆级配不合理,浓度过低,流速低于极限流速和水化反应产生的胶结体等原因,导致充填料浆输送时固液分离,在管壁处产生结块,若不及时处理,会进一步发展为堵管和爆管现象,从而造成严重的环境污染和经济损失。因此若能对矿山充填管道进行检测,及时发现结块在充填管道内的位置和大小,对矿山充填管道的安全稳定运行有着极其重要的意义。本研究以电阻层析成像（Electrical Resistance Tomography,简称ERT）技术为基础,研究矿山充填管道的检测方法,主要做了以下工作:（1）本研究提出一种自适应ERT传感器,与传统ERT传感器的静态结构相比,自适应ERT传感器其电极排列采用阵列式结构,利用稀疏表示识别流型,根据实时流型变化自适应、动态的调整传感器结构,可以有效提高ERT图像重建质量。（2）本研究设计并搭建了 16电极ERT系统,包括传感器单元,测量与数据采集单元和图像重建单元。该系统主要由主控芯片STM32F103、模拟多路开关MAX306和ADC芯片ADC7606构成,采集的边界电压通过串口传输到计算机实现图像重建。（3）本研究通过实验分析浓度和养护时间对尾砂胶结充填料浆电导率的影响,证明ERT技术可用来对矿山充填管道进行检测。建立了 5种不同堵塞程度的充填管道模型,利用数值模拟和实测验证对比,表明重建图像可以准确识别结块在充填管道内的大小和所处位置。本研究在以上工作的基础上设计了完整的基于ERT技术的矿山充填管道检测静态实验平台,通过数值模拟结果和实测结果对比,证明利用ERT技术对矿山充填管道进行检测具有一定的学术意义和广泛的应用前景。

关键词：电阻层析成像自适应传感器稀疏表示流型识别尾砂胶结充填

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一种基于近端策略优化的服务功能链部署算法

电子与信息学报 2024年

作者：颜志禹怀龙欧阳博王耀南湖南大学电气与信息工程学院

针对网络功能虚拟化环境下高维度服务功能链(SFC)部署的高可靠低成本问题，该文提出了一种基于近端策略优化的服务功能链部署算法(PPO-ISRC)。首先综合考虑底层物理服务器特征和服务功能链特征，将服务功能链部署建模为马尔可夫决策过... 详细信息

针对网络功能虚拟化环境下高维度服务功能链(SFC)部署的高可靠低成本问题，该文提出了一种基于近端策略优化的服务功能链部署算法(PPO-ISRC)。首先综合考虑底层物理服务器特征和服务功能链特征，将服务功能链部署建模为马尔可夫决策过程，然后，以最大化服务率和最小化资源消耗为优化目标设置奖励函数，最后，采用近端策略优化方法对服务功能链部署策略求解。仿真实验结果表明，与启发式算法(FFD)和深度确定性策略梯度算法(DDPG)相比，所提算法具有收敛速度快，稳定性高的特点。在满足服务质量的要求下，降低了部署成本，并提高了网络服务可靠性。

关键词：网络功能虚拟化服务功能链深度强化学习近端策略优化

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数智型预测情报研究：预测情报研究的新范式

情报学报 2024年第6期 633-643页

作者：李阳孙建军南京大学信息管理学院南京大学数据智能与交叉创新实验室

预测情报研究是情报研究的核心要义。本文从可预测与不可预测的辨析、预测情报研究特色理念等角度，梳理了预测情报的实践缘起与研究演进，立足数智时代特征，提出了数智型预测情报研究这一新兴研究范式。本文认为，数智型预测情报研究... 详细信息

预测情报研究是情报研究的核心要义。本文从可预测与不可预测的辨析、预测情报研究特色理念等角度，梳理了预测情报的实践缘起与研究演进，立足数智时代特征，提出了数智型预测情报研究这一新兴研究范式。本文认为，数智型预测情报研究范式具有大数据支撑、智能技术运用、主动式干预、工程化分析、多尺度描绘和高精度导向等显著新特征，其本质上是“机器经验”崛起带来的预测情报认识论变革。新范式可进一步推动预测情报研究在理念上实现“关口前移”、在内容上实现纵深化挖掘、在应用上向“真实世界”乃至“多重交织世界”迈进。当然，数智型预测情报研究范式的未来发展仍然需要在基础保障、系统性平衡、可解释性、伦理与风险以及人类智慧支持等方面予以高度关切。

关键词：预测预测情报数智时代数智型预测情报研究研究范式情报研究

川西坳陷新场构造带须二段致密砂岩储层特征及综合评价

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断块油气田 2024年

作者：李阳兵中石化经纬有限公司

川西坳陷新场构造带须二段发育厚层含气的致密砂岩储层，开展其储层特征、有利区综合评价和有利层段优选研究，对于深化该区须二段储层地质认识具有重要的指导意义。运用岩石薄片、Ｘ射线衍射、扫描电镜、成像测井等分析测试方法明确了... 详细信息

川西坳陷新场构造带须二段发育厚层含气的致密砂岩储层，开展其储层特征、有利区综合评价和有利层段优选研究，对于深化该区须二段储层地质认识具有重要的指导意义。运用岩石薄片、Ｘ射线衍射、扫描电镜、成像测井等分析测试方法明确了新场构造带储层基本特征和天然气成藏机制特征，并开展有利区综合评价和有利层段的优选。研究结果表明川西坳陷新场构造带须二段以岩屑砂岩为主，砂岩具有特低孔、超低渗的特征，局部裂缝较为发育，发育低孔高渗储层。川西坳陷新场构造带油气经历了多幕次的充注而聚集成藏，平面上新场构造带表现为整体含气，近烃源断层区域成藏富集的特征，须二上亚段和下亚段含气性较好。在充分考虑储层含气性的基础上，纵向上单井元素分析结果SiO2含量高、脆性指数高、破裂压力小的层段为川西坳陷须二段测试有利层段。研究成果为川西坳陷须二段致密砂岩气的规模勘探和测试选层提供地质依据。

关键词：川西坳陷须二段储层特征含气性综合评价

基于改进无参尺度空间经验小波变换的变压器高频电流局放噪声抑制研究

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高压电器 2024年第1期60卷 144-153页

作者：唐志国李阳华北电力大学高电压与电磁兼容北京市重点实验室北京102206

变压器是电力系统中的关键设备,局部放电(PD)是致使变压器绝缘劣化的主要原因,也是绝缘劣化的重要表现形式。针对高频PD信号中复杂的噪声信息,提出一种基于互信息和峭度优化的改进无参经验小波变换的降噪方法。该方法以经验小波变换(EWT... 详细信息

变压器是电力系统中的关键设备,局部放电(PD)是致使变压器绝缘劣化的主要原因,也是绝缘劣化的重要表现形式。针对高频PD信号中复杂的噪声信息,提出一种基于互信息和峭度优化的改进无参经验小波变换的降噪方法。该方法以经验小波变换(EWT)分解为基础,构造高斯核函数平滑频谱生成尺度空间,利用k-means聚类对边界点进行筛选得到频带分界点,然后提取无参尺度空间EWT分解的模式分量的互信息值和峭度值进行合并优化,排除冗余的频谱划分点并对频谱重新分割,利用新的频谱边界进行划分得到有价值的分量,在有价值的分量中去除噪声分量并将剩余分量进行通用阈值降噪然后重构信号达到PD信号降噪效果。文中方法不需要人工参与且解决了模态混叠问题,仿真和实验室、现场测试表明,与现有小波变换降噪和基于经验模态分解降噪的方法进行对比,文中的方法能够更加有效抑制PD信号中的噪声信息。

关键词：变压器局部放电经验小波变换尺度空间互信息峭度降噪

数智时代人文社科数据资源开发利用的跃迁：从观念到行动

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中国图书馆学报 2024年第1期50卷 45-57页

作者：孙建军李阳南京大学信息管理学院

近年来数据资源开发利用的热潮已然在人文社科领域扩散开来，人文社科的数据资源观正在从传统的有限样本资料、“小数据”向大数据、智慧数据转变。针对当前人文社科数据资源开发利用仍然存在的“保护”“深闺”“孤岛”“同质”“展示... 详细信息

近年来数据资源开发利用的热潮已然在人文社科领域扩散开来，人文社科的数据资源观正在从传统的有限样本资料、“小数据”向大数据、智慧数据转变。针对当前人文社科数据资源开发利用仍然存在的“保护”“深闺”“孤岛”“同质”“展示”现象，本文构建了以主体层、内容层、保障层为核心的人文社科数据资源开发利用路径框架：主体层强调顶层规划主体、建库主体、数据用户之间的协同合作；内容层凸显逻辑维、资源维、方法维、验证维的组合路径；保障层涉及政策法规、资金项目、人才资源、文化氛围等保障措施。面向未来，人文社科数据资源开发利用需要积极打造人文社科数据资源“治理术”,在基本理念上需要从“资源基础论”向“治理能力论”转变，在具体行动上可从数据基础设施体系搭建、多学科数据资源共生共长机制构建、数据资源产权与安全有效保护、基于数据资源的服务链建构等方面着力推进。图1。参考文献15。

关键词：数智时代人文社科数据资源专题数据库数字人文社会计算

恒压下GIS固体绝缘界面气隙缺陷放电严重程度评估

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高压电器 2024年第2期60卷 62-68,77页

作者：唐志国李阳华北电力大学高电压与电磁兼容北京市重点实验室北京102206

为了研究GIS绝缘子界面气隙缺陷的放电发展过程,文中设计了空洞气隙缺陷模型,搭建了一套GIS气隙缺陷放电长期测试平台。基于缺陷模型的击穿电压对带有缺陷的试品施加90%Ub、60%Ub、30%Ub的交流恒压,使用UHF检测系统采集放电数据直至试... 详细信息

为了研究GIS绝缘子界面气隙缺陷的放电发展过程,文中设计了空洞气隙缺陷模型,搭建了一套GIS气隙缺陷放电长期测试平台。基于缺陷模型的击穿电压对带有缺陷的试品施加90%Ub、60%Ub、30%Ub的交流恒压,使用UHF检测系统采集放电数据直至试品击穿。提取放电次数、放电幅值、放电时间间隔分析放电状态特征,发现GIS气隙缺陷放电发展过程存在两个阶段,前期放电幅值缓慢增大,放电脉冲逐渐稀疏,放电发展较为平稳;后期放电幅值急剧减小,放电脉冲密集,放电发展剧烈,采用k⁃means聚类算法及BP神经网络建立了气隙缺陷局放发展阶段的划分规则。研究表明,放电次数、放电幅值、放电时间间隔3种统计参量呈现阶段式单调性的趋势,可以用3种统计参量前向差分绝对值作为特征参量来评估GIS气隙放电严重程度;对GIS恒压试验进行聚类分析将放电过程划分为平稳劣化阶段和加速劣化阶段,随着外施电压水平的降低,平稳劣化阶段被压缩,加速劣化阶段占比升高。

关键词： GIS绝缘子气隙放电恒压法状态划分评估