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基于Vincenty公式的飞机到特殊空域的距离计算方法

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民航学报 2024年第3期8卷 6-11页

作者：沈良剑冼志恒李景良王清阳中国南方航空股份有限公司中国民航大学

为实时计算飞机到特殊空域的距离,确保民航飞机及时避开,保障飞行安全,本文在二维平面内对不同形状的特殊空域进行分析,提出基于Vincenty公式的各边最短距离法和顶点最小覆盖圆法。进而,将各边最短距离法拓展应用到计算飞机到边境线距... 详细信息

为实时计算飞机到特殊空域的距离,确保民航飞机及时避开,保障飞行安全,本文在二维平面内对不同形状的特殊空域进行分析,提出基于Vincenty公式的各边最短距离法和顶点最小覆盖圆法。进而,将各边最短距离法拓展应用到计算飞机到边境线距离问题中。结合多组实际数据进行仿真分析,确定不同方法的使用场景,结果表明,本方法可以准确计算飞机与圆形特殊空域、多边形特殊空域之间的距离,实时计算压力小;在飞机与边境线的距离计算中,本方法适用、可行。

关键词：特殊空域距离计算预警 Vincenty公式边境线

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永磁交变磁场磁粒研磨装置及试验研究

有色设备 2024年第1期38卷 32-35,49页

作者：闫宇航王清阳王荟江安麟柏王本禹韩宇阳姜佳琦丁云龙韩冰辽宁科技大学机械工程与自动化学院辽宁鞍山114051

为改善平面磁粒研磨加工的效果,增强磁场的变化,使磨料进行翻滚更新。本文设计一种永磁交变磁场磁粒研磨装置,此装置采用了永磁交变磁极产生的交变磁场进行磁粒研磨加工。利用软件对永磁交变磁场进行模拟仿真,并观察研磨区域磁感应强度... 详细信息

为改善平面磁粒研磨加工的效果,增强磁场的变化,使磨料进行翻滚更新。本文设计一种永磁交变磁场磁粒研磨装置,此装置采用了永磁交变磁极产生的交变磁场进行磁粒研磨加工。利用软件对永磁交变磁场进行模拟仿真,并观察研磨区域磁感应强度的变化。在研磨试验中,用SUS304不锈钢板件作为试验件,研磨时间为30 min,磁性磨料粒径为80目,主轴转速分别为150 r/min、200 r/min、250 r/min。使用超景深显微镜与触针式粗糙度测量仪对工件加工前后的表面形貌与粗糙度进行检测。通过对比可得,SUS304不锈钢板的表面形貌逐渐改善,纹理和凹坑基本去除;表面粗糙度由原始的0.329μm降至0.069μm,达到了光整加工的效果。采用永磁交变磁场磁粒研磨装置可以加快磁性磨粒的更新,使研磨轨迹更加复杂化,从而提升研磨效果,提高研磨效率。

关键词：磁粒研磨永磁交变磁场 SUS304不锈钢表面粗糙度研磨装置模拟仿真光整加工

基于摄影测量与机器学习的植被高度预测模型研究

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基于摄影测量与机器学习的植被高度预测模型研究

作者：王清阳长沙理工大学

学位级别：硕士

航空摄影测量是获取基础地理信息数据的重要手段,是地形测绘行业应用的主要方式之一。由于航空摄影采用可见光遥感,信号未能穿透植被冠层到达地面,因此仅可以获得数字表面模型(Digital Surface Model,DSM),却难以获取准确的林下地形信... 详细信息

航空摄影测量是获取基础地理信息数据的重要手段,是地形测绘行业应用的主要方式之一。由于航空摄影采用可见光遥感,信号未能穿透植被冠层到达地面,因此仅可以获得数字表面模型(Digital Surface Model,DSM),却难以获取准确的林下地形信息及植被高度,即便是在立体观察的条件下,全面准确地估计出植被高度也是十分困难。本文将基于航空摄影测量数据,即数字表面模型(DSM)和数字正射影像(Digital Orthophoto Map,DOM),采用机器学习方法,即随机森林回归(Random Forest For Regression,RF-R)算法和梯度提升决策树(Gradient Boosting Decision Tree,GBDT)算法,建立植被高度预测模型,并验证了模型的可靠性、可行性,为植被高度建模研究提供新的思路与方法。本文研究的主要工作如下:(1)提取特征因子。以航空摄影测量获取的数字正射影像(DOM)与数字表面模型(DSM)为基础数据,结合数据特征进行网格划分,提取格网结点处的植被高度控制点、光谱特征因子和几何特征因子。利用相关系数评价各特征因子与植被高度控制点之间的相关性,其指标值作为后续筛选特征因子的依据。(2)针对植被高度模型建模精度问题,将随机森林回归(RF-R)算法融入植被高度模型。结合随机森林回归(RF-R)算法的基本原理,分析随机森林回归(RF-R)算法的特点,设计建模方案及流程,研究其应用于建立植被高度预测模型的可靠性及可行性。以数字正射影像(DOM)与数字表面模型(DSM)为数据基础,创建基于随机森林回归(RF-R)算法的植被高度预测模型,实现了对植被高度的预测。由特征因子与植被高度控制点建立随机森林回归(RF-R)模型,并通过优化模型参数与筛选特征因子,进一步提高了植被高度模型的预测能力。实验结果表明,在不考虑原始数据误差的情况下,基于随机森林回归(RF-R)算法的植被预测模型精度达到米级;与支持向量机(SVM)建模方法对比,其模型精度具有优势。(3)针对植被高度建模精度与效率的问题,将梯度提升决策树(GBDT)算法融入植被高度模型。结合梯度提升决策树(GBDT)算法的基本原理及特点,研究梯度提升决策树(GBDT)算法应用于建立植被高度预测模型的可行性、可靠性和效率。通过创建基于梯度提升决策树(GBDT)算法的植被高度预测模型,实现了对植被高度的高精度预测。实验结果表明,在不考虑原始数据误差的情况下,通过优化模型参数及筛选特征因子,建立的林区植被高度预测模型的精度达到亚米级,且效率较高;与支持向量机(SVM)建模方法、随机森林回归(RF-R)算法建模方法进行比较,其模型在精度及运行效率方面均显现出优越性。本文将机器学习领域的随机森林回归(RF-R)算法和梯度提升决策树(GBDT)算法与航空摄影测量数据相结合,采用机器学习方法建立植被高度模型,实现了对植被高度的预测,验证了模型的可行性与可靠性,拓展了在林区植被高度建模的思路与方法。

关键词：植被高度随机森林梯度提升决策光谱特征几何特征

基于谓词不变性的状态反馈控制在机器人遥操作中的应用

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机器人 2003年第5期25卷 428-431,443页

作者：王清阳席宁王越超中国科学院沈阳自动化研究所辽宁沈阳110016

传统的基于事件遥操作系统虽然巧妙地避开了变化时延问题[8] ,但是它具有“走走停停”的特点 ,即机器人将当前状态发送出去之后直到操作者的下一个指令到来之前机器人必须保证状态没有变化。对此本文首次提出了利用基于谓词不变性的状... 详细信息

传统的基于事件遥操作系统虽然巧妙地避开了变化时延问题[8] ,但是它具有“走走停停”的特点 ,即机器人将当前状态发送出去之后直到操作者的下一个指令到来之前机器人必须保证状态没有变化。对此本文首次提出了利用基于谓词不变性的状态反馈控制来对原有的方法进行改进。

关键词：遥操作基于事件谓词不变性状态反馈控制机器人动态环境适应性

利用混杂Petri网对基于事件的机器人遥操作系统建模研究

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机器人 2002年第5期24卷 399-403页

作者：王清阳席宁王越超中国科学院沈阳自动化所一室沈阳110016

针对采用基于事件思想的移动机器人遥操作系统 ,首次提出以混杂 Petri网作为描述工具进行建模 ,模型的离散部分利用传统的 Petri网 ,对应于系统的操作者 ;连续部分利用重新定义的便于描述微分代数方程的连续 Petri网 ,对应于位于远端的... 详细信息

针对采用基于事件思想的移动机器人遥操作系统 ,首次提出以混杂 Petri网作为描述工具进行建模 ,模型的离散部分利用传统的 Petri网 ,对应于系统的操作者 ;连续部分利用重新定义的便于描述微分代数方程的连续 Petri网 ,对应于位于远端的移动机器人 .

关键词：混杂Petri网事件机器人遥操作系统建模

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基于混杂动态系统的机器人网络遥操作控制

华南理工大学学报（自然科学版） 2006年第1期34卷 73-76页

作者：游林儒王清阳华南理工大学自动化科学与工程学院广东广州510640

机器人网络遥操作中的信息传递具有不确定时延特性,使得操作者无法及时、准确地了解现场信息,从而无法就机器人当时所处状态给予有效的控制.针对这种情况,文中从混杂动态系统的角度出发,采用监督控制方法对整个机器人网络遥操作系统进... 详细信息

机器人网络遥操作中的信息传递具有不确定时延特性,使得操作者无法及时、准确地了解现场信息,从而无法就机器人当时所处状态给予有效的控制.针对这种情况,文中从混杂动态系统的角度出发,采用监督控制方法对整个机器人网络遥操作系统进行建模和控制.通过在远端(机器人端)建立监控器来解决不确定时延所造成的问题,实验结果证明了该方法的有效性.

关键词：机器人网络遥操作混杂动态系统监控器网络控制系统

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基于梯度提升决策树的植被高度模型研究

长沙理工大学学报（自然科学版） 2023年第1期20卷 65-74页

作者：邓兴升王清阳长沙理工大学交通运输工程学院湖南长沙410114

【目的】研究以航空摄影测量的方式建立植被高度模型。【方法】利用数字正射影像(DOM)与数字表面模型(DSM)提取光谱特征因子和几何特征因子,采用相关性指数对植被高度与特征因子进行相关性分析,筛选出特征因子。采用梯度提升决策树算法... 详细信息

【目的】研究以航空摄影测量的方式建立植被高度模型。【方法】利用数字正射影像(DOM)与数字表面模型(DSM)提取光谱特征因子和几何特征因子,采用相关性指数对植被高度与特征因子进行相关性分析,筛选出特征因子。采用梯度提升决策树算法建立植被高度模型,并通过优化参数提高模型精度。【结果】在默认参数下,模型精度约为2.000 m;优化参数后,模型精度达到了0.900 m;剔除部分特征因子后,模型精度可达0.840 m;通过与支持向量机算法进行对比,植被高度模型整体精度由0.893 m提高至0.758 m,运行时间由70 min缩减至10 min。【结论】若不考虑建模原始数据的误差,采用梯度提升决策树算法建立的植被高度模型的精度为亚米级,多次试验中模型精度较为稳定。

关键词：植被高度梯度提升决策树特征因子机器学习

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基于密度聚类的点云滤波算法研究

激光与光电子学进展 2022年第16期59卷 426-437页

作者：唐菓邓兴升王清阳长沙理工大学交通运输工程学院湖南长沙410114

根据激光雷达点云的特征属性,用聚类的方式进行滤波,虽然是一种比较实用的方法,但在实践中,因为点云的数据量巨大,直接利用点的三维坐标进行聚类时的耗时过长、滤波结果误差过大,而且现有的许多滤波算法在不连续地形处的表现不佳。为解... 详细信息

根据激光雷达点云的特征属性,用聚类的方式进行滤波,虽然是一种比较实用的方法,但在实践中,因为点云的数据量巨大,直接利用点的三维坐标进行聚类时的耗时过长、滤波结果误差过大,而且现有的许多滤波算法在不连续地形处的表现不佳。为解决大型点云的直接聚类问题并保留不连续地形的整体起伏,提出了一种新的基于密度聚类的点云滤波算法。以激光雷达点云的空间密度、地物类点云及地形类点云的特征属性为依据,首先根据点云的高程值密度聚类,再进行平面点云的筛选,从而降低数据的样本数量,最后通过基于密度的噪声应用空间聚类算法进行聚类,将原始点云分为噪音类、地物类及地形类点云。采用国际摄影测量与遥感学会提供的数据样本进行实验,并将所提算法与其他8种经典滤波算法进行了比较。定量与定性结果表明,所提算法在城区和农村地区均有较好的适用性,在不连续地形处滤波误差较小,在人工建筑和植被混合地区适应性较好。所提算法具有可行性,可在不同地形中使用。

关键词：遥感密度聚类基于密度的噪声应用空间聚类滤波

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使用补偿策略的机器人遥操作系统的控制研究

计算机工程与设计 2008年第8期29卷 2032-2034页

作者：王清阳王征华南理工大学自动化学院自动化与网络工程系广州广东510640 中国科学院沈阳自动化研究所沈阳辽宁110016

利用混杂动态系统的思想通过同时采用事件和时间驱动的执行器方案来弥补机器人遥操作系统中的不确定时延现象。即作为控制节点的操作者的控制决策发出时间是事件驱动的(满足一定条件下),执行器节点的接收也是事件驱动的,但是执行则是时... 详细信息

利用混杂动态系统的思想通过同时采用事件和时间驱动的执行器方案来弥补机器人遥操作系统中的不确定时延现象。即作为控制节点的操作者的控制决策发出时间是事件驱动的(满足一定条件下),执行器节点的接收也是事件驱动的,但是执行则是时间驱动的。通过这样的方法确保网络遥操作系统在每一采样周期内都能得到新的控制信号,从而补偿网络延迟。

关键词：机器人遥操作时延事件驱动时间驱动