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基于群智能-一致性理论的无人机编队全过程飞行航迹规划方法

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控制与决策 2023年第5期38卷 1464-1472页

作者：苟进展吴宇邓嘉宁中国电子科技集团公司第十研究所成都610036 重庆大学航空航天学院重庆400044

针对无人机编队执行任务全过程飞行规划问题,提出一种基于多步粒子群优化的无人机编队航迹规划算法.首先,对无人机和执行任务策略进行建模,将编队执行任务全过程划分为编队成形、执行任务、返航、解散和无人机降落5个阶段,设计不同阶段... 详细信息

针对无人机编队执行任务全过程飞行规划问题,提出一种基于多步粒子群优化的无人机编队航迹规划算法.首先,对无人机和执行任务策略进行建模,将编队执行任务全过程划分为编队成形、执行任务、返航、解散和无人机降落5个阶段,设计不同阶段的飞行策略;其次,针对不同的终端约束条件,设计多类多层优化指标,提出多步粒子群算法,并引入模型预测控制滚动优化航路点,得到适用于不同阶段的能严格满足约束条件的航路规划方法;然后,建立旋转坐标系,将航路点信息转换为编队控制律中的理想航向和高度信息,得到能通过航路点的编队控制算法;最后,利用编队控制算法去执行航路规划方法给出的航路点,生成航迹,得到编队航迹规划算法.仿真结果表明,所提规划方法比传统方法更适用于编队飞行,能为编队规划执行任务全过程的平滑航迹,具有良好的通用性.

关键词：无人机编队飞行航迹规划粒子群算法终端约束条件模型预测控制

基于模糊贝叶斯-ANP舰载机出动回收综合评估

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系统工程与电子技术 2022年第11期44卷 3423-3432页

作者：邓嘉宁吴宇许舒婷苟进展重庆大学航空航天学院重庆400044 北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191

航空母舰作为一个典型的复杂系统,舰载机的出动回收效率是衡量整个系统作战能力的重要指标。描述出动回收效率的指标众多,且指标之间关系复杂。为确定指标之间的相互关系,避免在评判过程中主观性判断产生的缺陷,提出了基于三角模糊数的... 详细信息

航空母舰作为一个典型的复杂系统,舰载机的出动回收效率是衡量整个系统作战能力的重要指标。描述出动回收效率的指标众多,且指标之间关系复杂。为确定指标之间的相互关系,避免在评判过程中主观性判断产生的缺陷,提出了基于三角模糊数的扩展贝叶斯融合法评估舰载机的出动回收效率。针对网络层次分析法(analytic network process, ANP)分析过程中的主观性判断,采用基于三角模糊数的尺度标准,并结合历史实验数据和专家评判进行综合分析。仿真算例中,通过多组对比实验分析,验证了所提方法中采用模糊数以及融合专家经验和历史实验数据的合理性与有效性。

关键词：航母舰载机出动回收效率三角模糊数扩展贝叶斯融合法模糊网络层次分析法

基于一致性理论的无人机编队飞行控制与航迹规划方法研究

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基于一致性理论的无人机编队飞行控制与航迹规划方法研究

作者：苟进展重庆大学

学位级别：硕士

编队飞行是指多无人机保持一定队形飞行的状态,相比于单架无人机执行任务,编队飞行能提高任务的完成效率和成功率,因此有着良好的应用前景。针对编队执行任务全过程面临的问题,致力于增强编队自主飞行能力,本文研究了无人机编队控制、... 详细信息

编队飞行是指多无人机保持一定队形飞行的状态,相比于单架无人机执行任务,编队飞行能提高任务的完成效率和成功率,因此有着良好的应用前景。针对编队执行任务全过程面临的问题,致力于增强编队自主飞行能力,本文研究了无人机编队控制、编队离线航迹规划和在线航迹重规划方法。编队控制是编队飞行的基础。首先利用航路点信息建立了适合描述编队相对状态的旋转坐标系,根据纵向和横航向解耦的带自动驾驶仪的无人机三自由度运动学模型的特点,对一致性算法进行改进,实现对无人机速度、航向和飞行高度的控制,设计了编队队形控制算法。然后,将航路点信息转化到编队队形控制律中,并提出修正飞行控制指令的机动约束处理策略,得到能过航路点的编队控制方法。最后,针对无人机初始间距大带来的频繁调参问题,增加了集结过程,并利用粒子群算法优化集结速度,避免航迹冲突,集结后再完成成形,形成了无人机集结-成形策略,提升了编队控制算法的适应性和安全性。离线航迹规划是编队在线飞行的重要前提。首先,根据具体的任务场景,将编队飞行全过程分为无人机集结、成形、执行任务、返航、解散、降落六个阶段,并根据不同阶段的飞行目的,建立了各阶段飞行策略模型。然后,针对不同阶段的特点,设计了多类多层优化指标,提出了多步粒子群算法。通过利用模型预测控制的思想滚动优化航路点,设计了不同阶段的航路点生成策略,得到编队航路粗规划方法。最后,在各阶段利用过航路点的编队控制算法去执行粗规划给出的航路点并生成航迹,完成航迹细规划,得到了编队离线航迹规划方法。在编队在线航迹重规划的研究中,首先根据实际飞行中遇到不同变化,设计了在线重规划和原航迹保留策略模型。然后,考虑在线航路约束条件,通过采用自适应的参数设计扩展和选择树节点的策略,改进了快速扩展随机树(RRT)算法,得到更高效的可用于在线可行航路规划的ERRT算法。最后,用过航路点的编队控制算法去执行在线规划的航路并生成航迹,得到在线航迹规划方法。

关键词：无人机编队控制航迹规划一致性理论粒子群算法

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四轴八旋翼无人机入水轨迹优化方法研究

无人系统技术 2022年第3期5卷 50-63页

作者：崔佳鹏吴宇苟进展中国电子科技集团公司第五十研究所上海200063 重庆大学航空航天学院重庆400044

飞行器与水下无人航行器能够分别在空中与水下完成目标搜索、跟踪、打击等任务,但是面对需要同时在空中与水下完成的复杂任务,如对目标的空中搜索-水下跟踪等,单独采用飞行器或水下无人航行器无法完成任务。针对以上问题,文中采用四轴... 详细信息

飞行器与水下无人航行器能够分别在空中与水下完成目标搜索、跟踪、打击等任务,但是面对需要同时在空中与水下完成的复杂任务,如对目标的空中搜索-水下跟踪等,单独采用飞行器或水下无人航行器无法完成任务。针对以上问题,文中采用四轴八旋翼无人机(CERV)完成从空中潜入水下的任务,研究整个入水过程的轨迹优化问题。首先对CERV的运动规律进行描述,将入水过程分为空中飞行、过渡、水下潜行三个阶段,对每个阶段CERV在不同介质中的受力情况进行了分析,推导出CERV的运动方程。为增加入水过程中CERV的稳定性,提出了跨介质控制策略对入水过程三个阶段的轨迹分别进行优化。在空中飞行与水下潜行阶段,基于PID控制算法使得CERV朝指定目标点运动;在入水过渡阶段,基于滚动优化策略,对教与学算法进行改进,以获得更加稳定的入水轨迹。仿真结果表明,文中建立的运动模型能够反映CERV在不同介质中的运动特性,所提出的跨介质控制策略能够保证CERV顺利完成入水过程,且改进的教与学算法优化的入水轨迹的稳定性优于粒子群算法和教与学算法。

关键词：四轴八旋翼无人机入水运动轨迹优化动力学模型改进的教与学算法滚动优化

光学自旋角动量的调控机理及研究进展(特邀)

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光学学报 2024年第10期44卷 23-46页

作者：苟新鑫李松泽石鹏袁小聪深圳大学射频异质异构集成全国重点实验室微纳光电子学研究院纳米光子学研究中心广东深圳518060 之江实验室智能感知研究院浙江杭州311100

自旋角动量是基本粒子和场的一个基本的动力学物理量,它在光与物质相互作用中扮演着极其重要的角色。在光学研究中,光的自旋角动量与圆极化密切相关,通过研究光学自旋与物质或结构的相互作用产生了许多新颖有趣的光学现象和光学应用,并... 详细信息

自旋角动量是基本粒子和场的一个基本的动力学物理量,它在光与物质相互作用中扮演着极其重要的角色。在光学研究中,光的自旋角动量与圆极化密切相关,通过研究光学自旋与物质或结构的相互作用产生了许多新颖有趣的光学现象和光学应用,并诞生了自旋光学这一新兴学科。过去的研究中,研究人员主要聚焦在与平均波矢方向平行的纵向光学自旋。近年来,科研人员通过研究限制场如聚焦波、导波和倏逝波等的自旋轨道耦合性质,发现了一类新型的光学自旋,这类自旋与平均波矢方向垂直,因此被称为光学横向自旋。横向自旋具有自旋动量绑定的性质,一经发现便受到研究人员的广泛关注。横向自旋的发现拓展了光学自旋轨道相互作用的内容,并在光学操纵、光学精密检测、手性量子光学和光学自旋拓扑态等领域具有广阔的应用前景。本文从理论、实验技术和应用3个方面详细介绍自旋光学的最新进展。自旋光学的理论概念和框架可为研究人员进一步开拓基于光学自旋在光学成像、光学探测、光通信和量子技术等领域的应用发挥巨大的作用,同时也可拓展到一般经典波场,比如流体波、声波和引力波等。

关键词：物理光学自旋角动量自旋动量绑定自旋轨道耦合光学微分计算光学探测横向光学力

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基于深度学习的程序合成研究进展

计算机学报 2024年

作者：苟倩文董云卫李泳民西北工业大学计算机学院西北工业大学软件学院北京大学计算机学院高可信软件技术教育部重点实验室

随着软件工程实践的不断深入、开源社区的蓬勃发展，基于深度学习的程序合成引起了学术界和工业界的广泛关注。基于深度学习的程序合成，即程序智能合成，旨在利用深度学习技术自动生成满足用户意图的程序。相较于传统合成方法在扩展性... 详细信息

随着软件工程实践的不断深入、开源社区的蓬勃发展，基于深度学习的程序合成引起了学术界和工业界的广泛关注。基于深度学习的程序合成，即程序智能合成，旨在利用深度学习技术自动生成满足用户意图的程序。相较于传统合成方法在扩展性和实用性方面的局限性，程序智能合成凭借其易扩展、可学习迭代等特性，已迅速崭露头角，成为软件工程领域的研究热点之一。最近，研究学者们在程序智能合成方面取得了显著进展，如GPT-4在LeetCode网站上的表现已经可以与人类相媲美。同时，工业界也推出了多款AI编程助手，如Copilot、Comate等，旨在解决软件开发的产能瓶颈。本文从多个角度出发，包括用户意图理解、程序理解、模型训练、模型测试与评估，归纳梳理了程序智能合成的研究进展，综述了该领域近几年的研究成果。此外，本文还对可能面临的挑战进行了探讨，并展望了未来的发展趋势。本文的研究有助于研究学者们全面了解程序智能合成领域的最新研究进展，同时也有助于软件开发人员快速掌握程序智能合成的技术方案和思路，以满足工业实践的需要。

关键词：智能软件工程深度学习程序合成程序理解用户意图理解

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光学自旋角动量的调控机理及研究进展

光学学报 2024年

作者：苟新鑫李松泽石鹏袁小聪深圳大学射频异构集成国家实验室微纳光电子学研究院纳米光子学研究中心之江实验室智能感知研究院

自旋角动量是基本粒子和场的一个基本的动力学物理量，它在光与物质相互作用中扮演着极其重要的角色。在光学研究中，光的自旋角动量与圆极化密切有关，通过研究光学自旋与物质或结构的相互作用产生了许多新颖有趣的光学现象和光学应用... 详细信息

自旋角动量是基本粒子和场的一个基本的动力学物理量，它在光与物质相互作用中扮演着极其重要的角色。在光学研究中，光的自旋角动量与圆极化密切有关，通过研究光学自旋与物质或结构的相互作用产生了许多新颖有趣的光学现象和光学应用，并诞生了自旋光学这一新兴学科。过去的研究中，研究人员主要聚焦在与平均波矢方向平行的纵向光学自旋。近年来，科研人员通过研究限制场，如聚焦波、导波和倏逝波等的自旋轨道耦合性质，发现了一类新型的光学自旋，这种自旋与平均波矢方向垂直，因此也被称为光学横向自旋。横向自旋具有自旋动量绑定的性质，因此，一经发现受到了研究人员的广泛关注。并且，横向自旋的发现拓展了光学自旋轨道相互作用的内容，并在光学操纵、光学精密检测、手性量子光学和光学自旋拓扑态等领域具有广泛的应用前景。在这里，我们从理论、实验技术和应用三个方面详细介绍自旋光学的最新进展。自旋光学的这些理论概念和框架可为研究人员进一步开拓基于光学自旋在光学成像、光学探测、光通信和量子技术等领域的应用发挥巨大的作用，同时也可拓展到一般经典波场，比如流体波、声波和引力波等。

关键词：自旋角动量自旋动量绑定自旋轨道耦合光学微分计算光学探测横向光

光学自旋角动量的调控机理及研究进展（特邀）

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光学学报 2024年第10期 31-54页

作者：苟新鑫李松泽石鹏袁小聪深圳大学射频异质异构集成全国重点实验室微纳光电子学研究院纳米光子学研究中心之江实验室智能感知研究院

自旋角动量是基本粒子和场的一个基本的动力学物理量，它在光与物质相互作用中扮演着极其重要的角色。在光学研究中，光的自旋角动量与圆极化密切相关，通过研究光学自旋与物质或结构的相互作用产生了许多新颖有趣的光学现象和光学应用... 详细信息

自旋角动量是基本粒子和场的一个基本的动力学物理量，它在光与物质相互作用中扮演着极其重要的角色。在光学研究中，光的自旋角动量与圆极化密切相关，通过研究光学自旋与物质或结构的相互作用产生了许多新颖有趣的光学现象和光学应用，并诞生了自旋光学这一新兴学科。过去的研究中，研究人员主要聚焦在与平均波矢方向平行的纵向光学自旋。近年来，科研人员通过研究限制场如聚焦波、导波和倏逝波等的自旋轨道耦合性质，发现了一类新型的光学自旋，这类自旋与平均波矢方向垂直，因此被称为光学横向自旋。横向自旋具有自旋动量绑定的性质，一经发现便受到研究人员的广泛关注。横向自旋的发现拓展了光学自旋轨道相互作用的内容，并在光学操纵、光学精密检测、手性量子光学和光学自旋拓扑态等领域具有广阔的应用前景。本文从理论、实验技术和应用3个方面详细介绍自旋光学的最新进展。自旋光学的理论概念和框架可为研究人员进一步开拓基于光学自旋在光学成像、光学探测、光通信和量子技术等领域的应用发挥巨大的作用，同时也可拓展到一般经典波场，比如流体波、声波和引力波等。

关键词：物理光学自旋角动量自旋动量绑定自旋轨道耦合光学微分计算光学探测横向光学力

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益生菌在儿童呼吸系统疾病应用进展

中国实用儿科杂志 2024年第1期39卷 28-32页

作者：苟渊王文建深圳市儿童医院呼吸科广东深圳518038

肠道微生态承载着人类后天获得基因,参与人类正常生理和疾病病理过程,与人体健康密不可分。益生菌有拮抗病原微生物、增强上皮屏障或营养代谢以及刺激和促进机体免疫成熟等功能,目前已广泛用于儿童腹泻病、功能性胃肠道疾病及代谢性疾... 详细信息

肠道微生态承载着人类后天获得基因,参与人类正常生理和疾病病理过程,与人体健康密不可分。益生菌有拮抗病原微生物、增强上皮屏障或营养代谢以及刺激和促进机体免疫成熟等功能,目前已广泛用于儿童腹泻病、功能性胃肠道疾病及代谢性疾病等多种疾病。近年来益生菌也被用于呼吸系统疾病的辅助治疗,主要作用机制是通过黏膜免疫系统调节肺部免疫来实现。文章就益生菌防治呼吸系统疾病的机制及在儿童呼吸系统疾病中的临床进展作简要介绍。

关键词：益生菌呼吸系统疾病肠道