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基于多指标动态优先级的无人机协同路径规划

航空学报 2024年第4期45卷 256-269页

作者：王祝张梦通张振鹏徐广通华北电力大学(保定)自动化系保定071003 浙江大学湖州研究院湖州313002

针对复杂城市环境下多无人机(UAVS)协同巡检、配送等任务,提出一种基于多指标动态优先级的协同路径规划方法,以节省运行成本和增加任务效率。综合考虑碰撞风险、总路程、等待时间等指标构建动态优先级模型,并在优先级单边避碰机制下,定... 详细信息

针对复杂城市环境下多无人机(UAVS)协同巡检、配送等任务,提出一种基于多指标动态优先级的协同路径规划方法,以节省运行成本和增加任务效率。综合考虑碰撞风险、总路程、等待时间等指标构建动态优先级模型,并在优先级单边避碰机制下,定制组合规避策略以处理局部冲突,更好地权衡协同规划效率和路径质量。针对无人机个体路径规划,在Lazy Theta*算法基础上引入拥堵权值地图,引导无人机避开拥堵区域,降低冲突发生可能性。对比仿真试验表明:提出的个体规划算法可以减少拥堵区域和降低拥堵持续时间,提出的多指标动态优先级协同规划算法相比于飞行时间驱动的动态优先级,能够提高规划效率和结果最优性。

关键词：多无人机系统协同路径规划多指标动态优先级 Lazy Theta*算法拥堵权值地图组合规避策略

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基于实例分割与光流的动态环境SLAM

兵工学报 2024年第1期45卷 156-165页

作者：岳胜哲王正杰北京理工大学机电学院北京100081

针对传统语义实时定位与建图(Semantic real-time Localization and Mappling,SLAM)算法在动态环境下剔除特征点过多、造成定位精度降低的问题,提出一种基于实例分割与光流的视觉语义SLAM算法。算法使用Mask R-CNN网络对图像中的潜在动... 详细信息

针对传统语义实时定位与建图(Semantic real-time Localization and Mappling,SLAM)算法在动态环境下剔除特征点过多、造成定位精度降低的问题,提出一种基于实例分割与光流的视觉语义SLAM算法。算法使用Mask R-CNN网络对图像中的潜在动态物体进行实例级别的分割,同时在光流线程中对动态物体进行识别并剔除,随后使用剩余的静态光流点与静态特征点联合优化定位,实现语义信息与光流信息的充分融合利用。使用公开数据集测试和地面无人平台实验对所提方法进行验证。实验结果表明,在TUM数据集下,新方法的定位均值误差相比ORB-SLAM2平均提高75%,相比Dyna-SLAM平均提高8.5%。

关键词：动态环境光流法实例分割语义SLAM

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基于ECA-CNN的混合指纹室内定位方法

计算机研究与发展 2024年第2期61卷 428-440页

作者：王正康骆冰清南京邮电大学计算机学院、软件学院、网络空间安全学院南京210023

在指纹法的定位中,指纹特征和定位模型是影响定位精度的2个关键因素.在指纹特征的选取方面,可见光强度稳定性较高,但位置特征区分度低;无线信号强度区分度较高,但波动性较强.在定位模型的构建方面,基于卷积神经网络(convolutional neura... 详细信息

在指纹法的定位中,指纹特征和定位模型是影响定位精度的2个关键因素.在指纹特征的选取方面,可见光强度稳定性较高,但位置特征区分度低;无线信号强度区分度较高,但波动性较强.在定位模型的构建方面,基于卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)的定位模型在特征提取时不能有效地突出重要特征.针对上述问题,提出一种基于ECA-CNN的混合指纹室内定位方法(hybrid fingerprint indoor localization method based on ECA-CNN, ECACon-HF).首先,利用可见光强度和低功耗蓝牙(Bluetooth low energy, BLE)接收信号强度指示(received signal strength indication, RSSI)来构建混合指纹,降低BLE指纹不稳定的影响,并增强不同位置之间的区分度.同时,基于高效通道注意力(efficient channel attention, ECA)模块改进CNN定位模型,ECA能够通过跨通道交互策略自适应地提取指纹中的重要信息,抑制指纹中的环境干扰,增强混合指纹特征表达能力,更有效地利用混合指纹优势.实验结果显示,ECAConHF在构建的混合指纹库上可以达到0.316 m的定位精度,高于在单一指纹上的精度;并且基于同一指纹库,ECACon-HF相比其他室内定位方法,定位精度具有明显优势.

关键词：室内定位混合指纹可见光强度注意力机制低功耗蓝牙

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模块化FTIR测定FCV用氢气痕量杂质

光谱学与光谱分析 2024年第3期44卷 853-858页

作者：袁蕙刘丹徐广通中石化石油化工科学研究院有限公司北京100083

设计构建了用于质子交换膜燃料电池汽车(FCV)氢气痕量杂质的模块化FTIR分析表征平台,开发了适用于氢气痕量杂质的分析方法,无需处理一次进样,能够同时快速测定HCOOH、CO、CO_(2)、NH_(3)、H_(2)O、CH_(4)、C_(2)H_(4)、C_(2)H_(6)、HCH... 详细信息

设计构建了用于质子交换膜燃料电池汽车(FCV)氢气痕量杂质的模块化FTIR分析表征平台,开发了适用于氢气痕量杂质的分析方法,无需处理一次进样,能够同时快速测定HCOOH、CO、CO_(2)、NH_(3)、H_(2)O、CH_(4)、C_(2)H_(4)、C_(2)H_(6)、HCHO等多种痕量级别杂质。考察了各含氢杂质分析的影响因素,精选了杂质物种定性区域,优化了定量方法,提出了实用性强的定量检出限,在降低了背景气和空白气纯度的要求也能确保限值浓度准确测定。九种杂质的计算方法检出限达到ASTM D7653-18参考值,其定量限也均低于ISO 14687:2019相应的限值,定量线性范围约2个数量级,相关系数均大于0.999,准确度和精密度均不高于10%,通过ISO 21087:2019规定的方法适用性验证规则,满足ISO 14687:19相应的质控标准。根据不同场景需求,样品模块、气体净化控制模块、配气模块、红外分析模块和尾气处理模块可以有机结合并具有良好的实用性和扩展性,尾气处理后氢气浓度可降至100μmol·mol^(-1)以下排放,满足安全绿色环保的要求。与实验室其他参考方法测定值有较好的一致性,并已在FCV氢气工业生产样品质量检测中得到应用,它将从实验室离线方法逐步发展成为适用于工业不同场景的在线方法,这对燃料级氢气品质体系的建立、纯化技术的推广应用及燃料电池催化剂新材料开发均具有意义。

关键词：傅里叶变换红外光谱氢气痕量杂质

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再生水消毒副产物的检测、生成与控制

环境科学 2024年第3期45卷 1561-1576页

作者：廖雨枫王正潘旸李爱民南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室南京210023

在水资源紧缺的当下,污水再生利用是一项重要的环保战略更是资源战略.消毒能有效杀灭病菌和阻断介水疾病的传播,是保障再生水用水安全的重要手段.然而,消毒剂会不可避免地与水中有机物发生反应形成具有毒害效应的消毒副产物.围绕污水在... 详细信息

在水资源紧缺的当下,污水再生利用是一项重要的环保战略更是资源战略.消毒能有效杀灭病菌和阻断介水疾病的传播,是保障再生水用水安全的重要手段.然而,消毒剂会不可避免地与水中有机物发生反应形成具有毒害效应的消毒副产物.围绕污水在再生消毒过程中所产生的消毒副产物,针对其检测识别方法、生成条件(前体物、消毒工艺及水质条件对消毒副产物生成的影响)以及控制方法(源头控制、过程控制及末端控制)进行综述.在此基础上,对再生水消毒副产物的未来研究动态进行了探讨,可为保障再生水的安全利用提供依据.

关键词：消毒副产物再生水检测识别生成机制控制方法

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我们为什么还要“思”与“做”功夫

广东社会科学 2024年第3期 72-74页

作者：王正中国社会科学院大学哲学院中国社会科学院哲学研究所北京100732

(一)如所周知,功夫论的提出,就是为了人的自我完善、人格养成和生命成长。而我们今天的功夫论研究,根本上仍是就“人的成就”这一问题进行的,只不过,今天的思想资源,除了非常深厚的中国传统哲学内容外,还有丰富的其他哲学与文明的思想... 详细信息

(一)如所周知,功夫论的提出,就是为了人的自我完善、人格养成和生命成长。而我们今天的功夫论研究,根本上仍是就“人的成就”这一问题进行的,只不过,今天的思想资源,除了非常深厚的中国传统哲学内容外,还有丰富的其他哲学与文明的思想资源与思考路径。

关键词：生命成长人格养成中国传统哲学思考路径

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政府监管流程数字化运行的法治建构

中国行政管理 2024年第6期 38-46页

作者：王正鑫华东师范大学法学院

数字技术促成监管部门的执法权力呈现智能化和自动化趋势。这主要表现为监管规则的数字化、监督守法情况的数字化以及行使制裁不守法行为的数字化。政府监管流程数字化运行可以有效提升执法质量和效能，同时也伴随着合法性风险，即数字... 详细信息

数字技术促成监管部门的执法权力呈现智能化和自动化趋势。这主要表现为监管规则的数字化、监督守法情况的数字化以及行使制裁不守法行为的数字化。政府监管流程数字化运行可以有效提升执法质量和效能，同时也伴随着合法性风险，即数字化监管规则逃逸法律约束、数字技术反噬执法人员和监管对象的法律主体地位、技术理性压制规范理性而减损执法质量。为应对监管流程数字化运行所引发的合法性风险，需要落实算法规则与法律规则的契合性、稳固执法人员和监管对象的法律主体地位并保障数字化监管的执法质量。

关键词：数字政府监管流程执法质量合法性控制

引入ESO的永磁超环面电机无模型预测电流控制

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北京航空航天大学学报 2024年第4期50卷 1085-1096页

作者：刘欣王正阳王晓远天津工业大学天津市现代机电装备技术重点实验室天津300387 天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072

为改善无差拍预测电流控制(DPCC)对永磁超环面电机系统参数的依赖性,研究了引入扩张状态观测器(ESO)的永磁超环面电机无模型预测电流控制(MFPCC-ESO)策略。根据永磁超环面电机的复合转子结构,引入自转运动影响系数与磁势系数,在旋转坐... 详细信息

为改善无差拍预测电流控制(DPCC)对永磁超环面电机系统参数的依赖性,研究了引入扩张状态观测器(ESO)的永磁超环面电机无模型预测电流控制(MFPCC-ESO)策略。根据永磁超环面电机的复合转子结构,引入自转运动影响系数与磁势系数,在旋转坐标系下建立该电机的时变数学模型;利用永磁超环面电机系统的输入与输出,建立该电机具有时变比例因子的超局部模型,同时引入ESO对超局部模型的干扰部分进行实时估计,并利用朱利稳定判据证明了ESO的稳定性;结合延时补偿的DPCC预测得到参考电压矢量,从而实现永磁超环面电机的MFPCC-ESO策略。对参数匹配和失配下永磁超环面电机MFPCC-ESO策略与DPCC策略进行对比分析,仿真结果表明:MFPCC-ESO策略下的永磁超环面电机具有优越的动态和稳态性能及强鲁棒性,同时该控制策略还能有效降低永磁超环面电机的输出波动。

关键词：超环面电机超局部模型无模型预测电流控制扩张状态观测器

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基于改进积分梯度的黑盒迁移攻击算法

计算机工程与应用 2024年第9期60卷 309-316页

作者：王正来关胜晓中国科学技术大学信息科学技术学院合肥230026

对抗样本可以轻易攻击深度神经网络,影响模型的使用安全。虽然白盒攻击方法有优秀的成功率,但是在黑盒迁移攻击时通常表现出较差的效果。目前最先进的TAIG算法基于积分梯度,可以提升对抗样本的迁移性。但研究发现其积分路径缺失到饱和... 详细信息

对抗样本可以轻易攻击深度神经网络,影响模型的使用安全。虽然白盒攻击方法有优秀的成功率,但是在黑盒迁移攻击时通常表现出较差的效果。目前最先进的TAIG算法基于积分梯度,可以提升对抗样本的迁移性。但研究发现其积分路径缺失到饱和区的有效信息,并且使用不恰当的基线和梯度计算,限制了算法攻击成功率的上限。改进了积分梯度并提出了IIGA攻击算法(improved integrated gradients attack)。改进积分梯度将有限路径扩展为无限路径,融合输入到真实饱和区的梯度累计,可以表征每个分量更准确的重要性;并提出信息熵基线,确保基线相对于模型不含任何信息。IIGA将生成的改进积分梯度进行平滑处理作为攻击的反向优化方向,平滑操作过滤因神经网络在小范围偏导剧烈跳动而产生的大量噪点,使梯度信息集中于视觉特征,并在迭代过程中加入动量信息稳定梯度方向。在ImageNet数据集上进行的大量实验表明IIGA不仅在白盒攻击下优于FGSM、C&W等算法,在黑盒迁移攻击模式下也大大超过了SI-NI、VMI、AOA和TAIG等先进的算法。

关键词：对抗攻击扩展路径信息熵基线迁移攻击