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GPS失效情况下农用无人机视觉导航关键算法研究

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GPS失效情况下农用无人机视觉导航关键算法研究

作者：王翔鹏青岛科技大学

学位级别：硕士

基于计算机视觉的导航技术具有精度高、不易受电子干扰等特点，在无人机导航研究领域受到越来越多的关注，本文将计算机视觉技术应用于GPS失效情况下农用无人机自主导航研究中。首先采用优化的Hough变换直线提取算法从农田航拍图像中准... 详细信息

基于计算机视觉的导航技术具有精度高、不易受电子干扰等特点，在无人机导航研究领域受到越来越多的关注，本文将计算机视觉技术应用于GPS失效情况下农用无人机自主导航研究中。首先采用优化的Hough变换直线提取算法从农田航拍图像中准确提取直线，然后采用基于MSLD直线描述子和全局几何约束的直线匹配算法对提取直线进行直线匹配，最后根据得到的2D/3D匹配直线对的几何信息对农用无人机完成位姿状态估计。论文的主要工作和研究成果包括：（1）边缘检测，阐述了边缘检测的基本思想，总结并对比了不同边缘检测算子，通过分析各个算子的优缺点，并结合边缘图像的应用目的，最终选择Canny算子进行边缘检测，该算子具有信噪比大、检测精度高和单边缘响应的优点。（2）直线提取，阐述了Hough变换的基本原理，针对现有基于Hough变换直线提取算法存在的问题，提出了边缘曲率分割思想和直线合并策略，并结合自适应中值滤波、边缘图像二值化提出了优化的直线提取算法，该算法抗干扰能力强、定位精确，且直线提取速度大大提高。（3）直线匹配，针对现有直线匹配算法缺乏有效几何约束的问题，提出一种基于直线邻域信息的MSLD直线特征描述子和全局几何约束的直线匹配算法，该算法提高了直线匹配的正确匹配率，同时对于图像的各种变换具有更强的鲁棒性。（4）位姿估计，研究了基于2D/3D直线匹配的四元数位姿估计算法，结合全角度四元数与欧拉角转换的研究，提出了LQL+算法，从理论上准确估计出农用无人机的位姿状态。（5）在Windows平台上基于VS2010高级程序语言及OpenCV开放计算机视觉库编制了上述算法的相关应用程序，试验验证了上述算法的正确性和有效性。

关键词：边缘检测直线提取直线匹配位姿估计

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转静干涉下转子叶片的非定常压力频谱

航空动力学报 2016年第7期31卷 1695-1703页

作者：张小博王延荣黄钟山王翔鹏北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 先进航空发动机协同创新中心北京100191

分别采用多通道模型和相位延迟方法的单通道模型对一压气机转子叶片因转静干涉引起的表面非定常压力进行了分析.对比了转子叶片表面非定常压力的时域和频域信息,并对其高阶主导频率进行了分析.结果表明:相位延迟方法与多通道法计算结果... 详细信息

分别采用多通道模型和相位延迟方法的单通道模型对一压气机转子叶片因转静干涉引起的表面非定常压力进行了分析.对比了转子叶片表面非定常压力的时域和频域信息,并对其高阶主导频率进行了分析.结果表明:相位延迟方法与多通道法计算结果吻合,转子叶片非定常压力的峰值频率为叶片通过频率及其倍频,叶片中部以上区域2倍叶片通过频率的非定常压力幅值约为1倍频的2倍,分析认为这是由尾迹输运和激波振荡导致的,可为深入分析叶片由振动导致高循环疲劳失效的成因提供参考.

关键词：压气机转静干涉非定常压力频谱特性高阶主导频率

基于氧耗散模型的燃气弹射内弹道仿真方法及验证

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固体火箭技术 2024年第5期47卷 745-750页

作者：王金龙余佳周峤王翔鹏北京航天发射技术研究所北京100076

在低温燃气弹射内弹道数值仿真中,由于经典零维模型未考虑一次富燃燃气在低压室内的二次燃烧,导致预示结果相比试验结果有较大偏差。针对上述问题,引入氧耗散模型描述低压室内一次燃气二次燃烧效应,建立了考虑二次燃烧影响的燃气弹射内... 详细信息

在低温燃气弹射内弹道数值仿真中,由于经典零维模型未考虑一次富燃燃气在低压室内的二次燃烧,导致预示结果相比试验结果有较大偏差。针对上述问题,引入氧耗散模型描述低压室内一次燃气二次燃烧效应,建立了考虑二次燃烧影响的燃气弹射内弹道零维预示模型,对不同工况下燃气弹射内弹道过程进行数值仿真分析,并结合有限速率/涡耗散模型CFD仿真结果及试验测试结果进行对比分析。结果表明:富燃气体进入低压室后迅速与空气掺混发生二次燃烧,在涡流的卷吸作用下二次燃烧反应剧烈,0.2 t_(0)时刻低压室内O_(2)消耗殆尽,二次燃烧反应结束。基于氧耗散模型的零维弹射内弹道计算方法可以表征弹射过程中低压室压力变化规律,具有计算量小、时间短的优势,能够对不同结构及工况下的弹射过程进行较好的预示,仿真计算误差小于4.5%,为燃气式弹射内弹道设计提供了一种新的便捷式迭代计算方法。

关键词：燃气弹射内弹道氧耗散模型二次燃烧

辛伐他汀与阿司匹林对脑血栓的疗效及NIHSS评分影响分析

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中文科技期刊数据库（全文版）医药卫生 2021年第4期 28-29页

作者：王翔鹏馆陶县中医医院内三科河北邯郸057750

讨论阿司匹林与辛伐他汀联合用药治疗脑血栓的效果。方法:研究展开时间是2019年3月,结束时间为至次年7月,共纳入86例对象,均患有脑血栓,于上述时期进入本医院治疗,分组方式选择掷骰子,根据结果分成样本量相同的两组,即实验组和对照组,... 详细信息

讨论阿司匹林与辛伐他汀联合用药治疗脑血栓的效果。方法:研究展开时间是2019年3月,结束时间为至次年7月,共纳入86例对象,均患有脑血栓,于上述时期进入本医院治疗,分组方式选择掷骰子,根据结果分成样本量相同的两组,即实验组和对照组,后者采用阿司匹林单一治疗,前者则以后者为基础使用辛伐他汀。测评两组的疗效,同时以神经功能缺损度评分表测评其NIHSS评分。结果:和治疗前两组患者的NIHSS评分对比,治疗后全部更低,而对比对照组,实验组则更低;和对照组的治疗总有效率对比,实验组更高;全部存在显著差异(P﹤0.05)。结论:阿司匹林与辛伐他汀联合用药治疗脑血栓能够起到修复患者受损神经的作用,可使患者的相关临床表现改善,值得积极应用。

关键词：脑血栓阿司匹林 NIHSS评分辛伐他汀疗效

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子牙新河堤防用生物措施防护的效益分析

河北水利 1994年第1期 32-34页

作者：王翔鹏南运河河务管理处

子牙新河堤防用生物措施防护的效益分析南运河河务管理处王翔鹏一、工程概述子牙新河于１９６７年建成，为子牙河系新开人海通道。起自献县枢纽，承纳漾阳新河与津陆河的洪水；东流经青县南穿南运河，至歧口附近穿北大港在马棚口入海；... 详细信息

子牙新河堤防用生物措施防护的效益分析南运河河务管理处王翔鹏一、工程概述子牙新河于１９６７年建成，为子牙河系新开人海通道。起自献县枢纽，承纳漾阳新河与津陆河的洪水；东流经青县南穿南运河，至歧口附近穿北大港在马棚口入海；全长１４３公里，最大泄量９０００立...

关键词：效益分析子牙新河生物措施堤防紫穗槐防洪大堤土流失草皮护坡河务管理南运河

枫杨乙醇提物对胶原诱导性关节炎大鼠的治疗作用及其机制研究

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中国药理学通报 2019年第1期35卷 117-123页

作者：朱健武璐璐张全书王翔鹏袁林向阳湖北民族学院医学院风湿病发生与干预湖北省重点实验室湖北恩施445000

目的观察湖北枫杨乙醇提取物对SD大鼠CIA模型的治疗作用,并对其抗炎和促凋亡的机制进行初步探索。方法构建CIA模型后,测量其体质量、足跖肿胀率、关节炎指数;通过药物灌胃治疗后,观察各组大鼠膝关节滑膜病理形态变化,血清TNF-α、IL-1β... 详细信息

目的观察湖北枫杨乙醇提取物对SD大鼠CIA模型的治疗作用,并对其抗炎和促凋亡的机制进行初步探索。方法构建CIA模型后,测量其体质量、足跖肿胀率、关节炎指数;通过药物灌胃治疗后,观察各组大鼠膝关节滑膜病理形态变化,血清TNF-α、IL-1β、ALT、AST、BUN、SCr变化,膝关节滑膜内NF-κB p65磷酸化(p-p65)、cleaved caspase-3、Bcl-2、Bax表达。结果不同剂量湖北枫杨乙醇提取物组及雷公藤组使大鼠体质量增加,足跖肿胀率、关节炎指数下降(P<0.05);膝关节滑膜中炎性细胞减少,凋亡滑膜细胞增多;血清TNF-α、IL-1β降低(P<0.05);滑膜内p-p65、Bcl-2表达减少,cleaved caspase-3、Bax表达增加;湖北枫杨乙醇提取物各组ALT、AST、BUN、SCr下降(P<0.05)。结论湖北枫杨乙醇提取物对SD大鼠CIA模型有很好的治疗效果,其机制可能与调控相关炎性细胞因子TNF-α和IL-1β的表达及诱导滑膜细胞凋亡有关,同时该提取物可改善CIA大鼠肝、肾损伤。

关键词：湖北枫杨类风湿关节炎 CIA模型炎症凋亡滑膜细胞

银杏叶提取物对对乙酰氨基酚诱导的小鼠急性肝损伤的保护作用

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中国应用生理学杂志 2018年第5期34卷 432-435,469,486页

作者：张全书王翔鹏谢燕妮武璐璐刘红湖北民族学院医学院恩施445000 风湿疾病发生与干预湖北省重点实验室湖北恩施445000

目的:探究银杏叶提取物(GBE)对对乙酰氨基酚(APAP)诱导的小鼠急性肝损伤的保护作用及其机制。方法:30只小鼠随机分为对照组、模型组、GBE低、中、高剂量组(50,100,and 200 mg·kg^(-1)),每组6只。除对照组外,剩余小鼠腹腔注射APAP(300 m... 详细信息

目的:探究银杏叶提取物(GBE)对对乙酰氨基酚(APAP)诱导的小鼠急性肝损伤的保护作用及其机制。方法:30只小鼠随机分为对照组、模型组、GBE低、中、高剂量组(50,100,and 200 mg·kg^(-1)),每组6只。除对照组外,剩余小鼠腹腔注射APAP(300 mg/kg)一次,随后GBE低、中、高剂量组按照相应剂量灌胃给药,治疗2 d后取材。观察各组肝脏大体情况和肝组织的病理组织学变化;取血测定各组小鼠血清中ALT、AST的活性和TNF-α、IL-6的水平;取肝检测各组肝组织中SOD、MPO的活性和GSH、MDA的含量;通过Western blot检测各组肝组织中Nrf2、HO-1蛋白的表达量。结果:与对照组相比,模型组肝脏明显肿大,病理表现差,血清中ALT、AST、TNF-α、IL-6的水平显著升高(P<0.01),肝组织中GSH的含量和SOD的活性显著降低(P<0.01),MDA的含量和MPO的活性显著升高(P<0.01),Nrf2、HO-1蛋白表达明显下调(P<0.01)。与模型组相比,GBE组肝脏肿大减轻,病理表现有所改善,血清中ALT、AST、TNF-α、IL-6的水平显著降低(P<0.01),肝组织中GSH的含量和SOD的活性显著提高(P<0.01),MDA的含量和MPO的活性显著降低(P<0.01),Nrf2、HO-1蛋白表达上调(P<0.05),其中高剂量GBE组治疗效果最明显。结论:GBE可对APAP诱导的小鼠急性肝损伤具有保护作用,其作用机制可能是通过Nrf2/HO-1抗氧化途径发挥作用。

关键词：银杏叶提取物对乙酰氨基酚氧化应激小鼠肝损伤

基于仿射不变特征的星际着陆导航特征点匹配算法

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深空探测研究 2012年第4期10卷 19-25页

作者：邵巍于镭王翔鹏青岛科技大学自动化与电子工程学院

深空探测器在星际探测任务中的姿态、位置变化以及天体，尤其是小天体的自旋会使拍摄到的目标天体图像具有较大变换，给特征匹配及自主导航等任务带来困难。针对匹配图像间可能对应较大视角变化的特点，本文提出采用ASIFT算法对图像进... 详细信息

深空探测器在星际探测任务中的姿态、位置变化以及天体，尤其是小天体的自旋会使拍摄到的目标天体图像具有较大变换，给特征匹配及自主导航等任务带来困难。针对匹配图像间可能对应较大视角变化的特点，本文提出采用ASIFT算法对图像进行特征匹配，并提出了两种提高计算速度的途径。基于ASIFT的特征匹配受探测器位姿变换以及天体自旋的影响较小，通过实验证明该算法在大视角变换下，依然具有较多的匹配点对，比SIFT算法具有更高的稳定性。

关键词：深空探测小天体 ASIFT 仿射不变特征匹配自主导航

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基于BP神经网络的数字字符识别

科技信息 2013年第20期 285-286页

作者：王翔鹏孟琳青岛科技大学自动化与电子工程学院青岛科技大学数理学院

本文介绍了字符识别的常用方法及BP神经网络的基本原理,并将BP神经网络应用于数字字符识别。通过Matlab实现了对采集的数字图像进行样本训练以及基于BP神经网络的数字字符识别。仿真试验结果表明,BP神经网络可以对阿拉伯数字进行快速、... 详细信息

本文介绍了字符识别的常用方法及BP神经网络的基本原理,并将BP神经网络应用于数字字符识别。通过Matlab实现了对采集的数字图像进行样本训练以及基于BP神经网络的数字字符识别。仿真试验结果表明,BP神经网络可以对阿拉伯数字进行快速、准确的识别。

关键词： BP神经网络数字识别图像处理