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基于改进图优化的移动机器人二维激光SLAM算法研究

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激光与光电子学进展 2024年

作者：郝宇张亿黄磊虞立斌袁宇辰南京林业大学机械电子工程学院

针对室内环境下传统的二维激光SLAM图优化算法在定位与构建地图时点云特征提取不明显，前端精度不高容易产生误差累计，后端容易产生错误回环等问题，提出一种在复杂环境下基于改进图优化的二维激光SLAM算法。首先运用协方差分析法得到... 详细信息

针对室内环境下传统的二维激光SLAM图优化算法在定位与构建地图时点云特征提取不明显，前端精度不高容易产生误差累计，后端容易产生错误回环等问题，提出一种在复杂环境下基于改进图优化的二维激光SLAM算法。首先运用协方差分析法得到点云平面变化因子自适应的提取局部邻域特征点。其次在前端利用IMU(惯性测量单元)预积分为扫描匹配提供初值；然后分析退化环境下利用扫描匹配方法得到的姿态协方差矩阵大小特征值的关系来确定机器人位姿，减少扫描匹配的定位误差问题；最后在回环检测部分使用一种两级滤波的方法引入最大回环兼容子集法选择正确的闭环回路，并进行里程的检查，消除SLAM中错误闭环产生的影响。使用差速轮式AGV(Automated Guided Vehicle)小车在实际场景进行验证，结果表明与Hector-SLAM和Cartographer算法相比实现了高精度的前端位姿估计，在需要回环检测的大场景环境下精确的找到了回环约束。与实际场景对比相对误差仅有约0.21%。研究结果对于提高二维激光SLAM构建地图的精度具有一定的理论和工程意义。

关键词：激光SLAM 图优化前端匹配 IMU预积分回环检测

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矿用钢筋焊接网系统支护刚度的试验计算

兵器材料科学与工程 2024年第1期47卷 102-106页

作者：周俊丽袁宇光国家能源集团神东煤炭集团质量技术检测检验中心内蒙古鄂尔多斯017209 国能神东鄂尔多斯市新能源科技开发有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017209

为了研究矿用钢筋焊接网支护刚度特性,运用正交试验设计了以钢筋直径、钢筋网网格边长、钢筋型号为主的3因素3水平矿用钢筋焊接网支护刚度试验,采用方差分析及多元回归分析等方法,研究了钢筋直径A、钢筋网网格边长B、钢筋型号C 3个因素... 详细信息

为了研究矿用钢筋焊接网支护刚度特性,运用正交试验设计了以钢筋直径、钢筋网网格边长、钢筋型号为主的3因素3水平矿用钢筋焊接网支护刚度试验,采用方差分析及多元回归分析等方法,研究了钢筋直径A、钢筋网网格边长B、钢筋型号C 3个因素对矿用钢筋焊接网支护刚度的影响。结果表明:矿用钢筋焊接网支护刚度为102.5~156.3 kN/m,3种因素对支护刚度影响排序为A>C>B,表明钢筋直径是影响支护刚度最主要的因素;拟合了3种因素对支护刚度的函数关系式,发现钢筋焊接网支护刚度与A呈二项式函数关系,与B呈三角函数关系,与C呈指数函数关系。

关键词：钢筋焊接网正交试验方差分析支护刚度

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双向A*路径规划算法的邻域改进方法研究

小型微型计算机系统 2024年

作者：虞立斌张亿黄磊郝宇袁宇辰南京林业大学机械电子工程学院

针对A*算法在路径规划中扩展节点过多和探索时间过长等问题，进行了改进研究。提出了一种多邻域方向判断的扩展方法，通过将传统的八邻域扩展优化为四加八的十二邻域选择扩展，可以有效减少路径搜索过程中的节点扩展数量，同时路径也更... 详细信息

针对A*算法在路径规划中扩展节点过多和探索时间过长等问题，进行了改进研究。提出了一种多邻域方向判断的扩展方法，通过将传统的八邻域扩展优化为四加八的十二邻域选择扩展，可以有效减少路径搜索过程中的节点扩展数量，同时路径也更加符合机器人运动；然后根据前置节点与目标节点的位置，通过方向搜索规则将邻域扩展过程中的不必要节点剔除，进一步减少扩展节点的数量；再通过改进双向搜索机制将搜索速度提高一个数量级、算法效率明显提升；最后通过仿真实验和实际环境实验，在扩展节点数量、路径合理性、搜索速度这些方面都要远优于传统A*算法，进一步证明本文提出的改进A*算法的合理性和有效性。

关键词： A*算法路径规划邻域改进方向判断节点剔除

一种基于圆周运动轨迹方程的电力系统基波频率测量方法

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电网技术 2024年第7期48卷 2919-2927页

作者：许苏迪袁宇波王晨清郑明忠高磊国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏省南京市211103

随着新能源的大规模接入,系统惯量降低,电力系统的频率波动变得剧烈,增加了频率准确测量的难度,而频率的测量精度直接关系着电力系统各类基于频率控制应用的有效性。因此,该文从圆周运动角度,提出了一种新颖的频率精确测量方法。该方法... 详细信息

随着新能源的大规模接入,系统惯量降低,电力系统的频率波动变得剧烈,增加了频率准确测量的难度,而频率的测量精度直接关系着电力系统各类基于频率控制应用的有效性。因此,该文从圆周运动角度,提出了一种新颖的频率精确测量方法。该方法建立了电力系统电压信号正弦变化的旋转相量圆周运动表征模型,基于匀速圆周运动和变速圆周运动的轨迹运动方程,推导了旋转相量及其导数与系统频率之间的函数关系;利用二次多项式拟合电压信号动态变化的幅值和相角,提出了基于最小二乘法的旋转相量及其导数求解方法,进一步,提出了基于频率网格化的迭代优化方法,消除了频率偏移对算法的影响。仿真和硬件测试表明,所提算法在频率偏移、线性和非线性变化条件下均能准确地测量基波频率。

关键词：频率测量旋转相量圆周运动最小二乘法

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遥感统计推断理论与应用初探

光谱学与光谱分析 2024年第3期44卷 891-900页

作者：朱渭宁浙江大学海洋学院东海实验室浙江舟山316021

提出一种新的介于遥感分类(定性分析)与遥感反演(定量分析)之间的遥感定性-定量分析方法,即遥感统计推断。遥感统计推断在理论上基于统计光学和概率分布变换,主要研究在一定区域范围内的地物参数的概率分布特征(如土壤的湿度、温度,水... 详细信息

提出一种新的介于遥感分类(定性分析)与遥感反演(定量分析)之间的遥感定性-定量分析方法,即遥感统计推断。遥感统计推断在理论上基于统计光学和概率分布变换,主要研究在一定区域范围内的地物参数的概率分布特征(如土壤的湿度、温度,水体盐度、叶绿素浓度等)如何改变和影响传感器所观测到的光学参数(如地表反射率、水体的遥感反射率等)的概率分布特征(称之为光谱概率分布),以及如何基于传感器观测到的光谱概率分布去反向推断地物参数在此区域内的统计分布特征,从而为刻画地物参数提供相应的定性与定量信息。相比于传统的遥感分类和反演,遥感统计推断的优点在于:(1)能够快速地获取地物参数的全局统计特征,如均值、方差、极值等等,而不需要反演分析每一个像素光谱,这一优点对于当前很多基于大数据、高分辨率的遥感应用尤为重要,因为有些应用部门的管理人员最感兴趣的往往是管理对象(如湖泊、水库、农田)的整体特征,他们并不需要知道在每一个像素处的地物参数的大小;(2)地物的光谱概率分布可以直接用于地物的分类研究,提供了一种有别于基于像素光谱签名特征的传统遥感分类的新分类方法,这种方法提供的是研究区域的整体分类(如一个湖泊的分类)而不是每个像素的分类(如水质的分类);(3)遥感统计推断可以为遥感反演建模提供辅助信息,基于这些信息调整反演模型的函数和/或参数,使得反演模型结果的统计特征与遥感统计推断的结果相匹配。该文简要介绍了遥感统计推断的一些基本概念、原理以及其相较于遥感分类和反演的优势、推断的适用对象和面向推断的遥感数据处理方法,分析了国内主要湖泊水体的光谱概率分布特征,并基于杭州西湖实地采测数据,提出了一种基于自展法(bootstrap-based)的用于推断关键统计分布参数(例如西湖悬浮颗粒浓度的平均值)的简易遥感统计推断方法。

关键词：遥感统计推断光谱概率分布统计光学水色遥感自展法

基于图网络与IoU感知的孪生网络目标跟踪算法

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控制与决策 2024年第9期39卷 2867-2875页

作者：陈志旺刁华康袁宇吕昌昊彭勇燕山大学智能控制系统与智能装备教育部工程研究中心河北秦皇岛066004 燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学电力电子节能与传动控制河北省重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004 航空工业天津航空机电有限公司天津300308

传统孪生网络目标跟踪算法采用互相关或者深度互相关的方式对模板帧与检测帧进行相似性度量,无法有效适应极端的目标形变.以无锚点框的目标跟踪算法为基础,设计一种基于图网络的IoU感知目标跟踪算法.首先,以Resnet50为基础,在每个残差... 详细信息

传统孪生网络目标跟踪算法采用互相关或者深度互相关的方式对模板帧与检测帧进行相似性度量,无法有效适应极端的目标形变.以无锚点框的目标跟踪算法为基础,设计一种基于图网络的IoU感知目标跟踪算法.首先,以Resnet50为基础,在每个残差结构后引入通道自适应调整模块NCAM,构造轻量高效且具有通道自适应的特征提取网络.其次,基于图网络设计一种新的模板帧与检测帧的相似性计算方式,将特征图像素点视为图网络的节点,对模板特征与检测特征的图网络节点进行相似性计算以有效应对目标极端形变.最后,在分类部分采用IoU感知的分类损失函数在分类分支与回归分支之间建立联系,改变以往孪生网络目标跟踪算法训练与测试不一致的情况;在回归部分选用CIoU损失计算离线训练阶段的回归损失,得到更加精准的边界框.OTB2015、UAV123、VOT2018与VOT2019数据集上的实验结果验证了所提算法的有效性.

关键词：目标跟踪孪生网络图网络 IoU感知通道自适应调整 CIoU

艾司奥美拉唑UPLC-MS/MS测定方法建立及其在健康中国人中的生物等效性研究

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药物评价研究 2024年第3期47卷 573-580页

作者：张静熊雯袁宇琳岳娇郑萍成都市药品检验研究院四川成都610000

目的建立UPLC-MS/MS法测定人血浆中艾司奥美拉唑浓度,并应用于人体生物等效性研究。方法采用UPLCMS/MS法,以艾司奥美拉唑-d3为内标,ACE 3 C_(18)-AR(50 mm×2.1 mm,3μm)为分析柱,流动相A为5 mmol·L^(-1)乙酸铵水溶液,流动相B为乙腈,... 详细信息

目的建立UPLC-MS/MS法测定人血浆中艾司奥美拉唑浓度,并应用于人体生物等效性研究。方法采用UPLCMS/MS法,以艾司奥美拉唑-d3为内标,ACE 3 C_(18)-AR(50 mm×2.1 mm,3μm)为分析柱,流动相A为5 mmol·L^(-1)乙酸铵水溶液,流动相B为乙腈,体积流量为0.6 mL·min^(-1)进行梯度洗脱;采用电喷雾离子源,以多反应监测(MRM)正离子模式进行检测,用于定量分析的离子对为m/z 346.1→198.1(艾司奥美拉唑)、m/z 349.1→198.1(艾司奥美拉唑-d3)。应用建立的方法测定人血浆中艾司奥美拉唑浓度,并计算生物等效性。结果艾司奥美拉唑在3~3000 ng·mL^(-1)范围线性关系良好(r≥0.9994),批内、批间精密度和准确度、回收率、基质效应及稳定性均符合生物样品测定要求。应用该方法进行人体生物等效性样品测定,证明受试制剂和参比制剂生物等效。结论建立的人血浆中艾司奥美拉唑浓度测定方法准确、灵敏、选择性好、重现性高,可用于受试者单次口服40 mg艾司奥美拉唑镁肠溶干混悬剂的生物等效性研究,受试制剂和参比制剂生物等效。

关键词：超高效液相色谱-串联质谱法艾司奥美拉唑生物等效性消化性溃疡生物样品

从“定向市场”到“自发市场”:消费帮扶的实践逻辑演变研究——以广州市荔湾区消费帮扶实践为例

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中共福建省委党校（福建行政学院）学报 2024年第1期 128-137页

作者：袁宇阳张新怡王思茗广州大学公共管理学院广州大学乡村振兴研究院

消费帮扶是巩固脱贫攻坚成果、促进区域协调发展的重要探索与有效路径。基于对广州市荔湾区消费帮扶的田野调查,借鉴波兰尼的相关理论思想,发现有效的消费帮扶是从“再分配+伦理型互惠”为主的起步阶段演变为以“市场性”为主的发展阶... 详细信息

消费帮扶是巩固脱贫攻坚成果、促进区域协调发展的重要探索与有效路径。基于对广州市荔湾区消费帮扶的田野调查,借鉴波兰尼的相关理论思想,发现有效的消费帮扶是从“再分配+伦理型互惠”为主的起步阶段演变为以“市场性”为主的发展阶段的递进式过程。消费帮扶实践源于“自上而下”制度主导下的再分配以及帮扶方与受扶方之间的伦理型互惠,从而形成了一种不具备显著市场特征的“定向市场”。在发展阶段,制度开始产生一定程度的转向,通过优化生产与消费端实现“市场撬动”,帮扶产品逐步具有适应市场经济逻辑的内生发展动力,“定向市场”演变为具有市场适应性与竞争力的“自发市场”。研究认为,消费帮扶应该是一种“过渡”而非“结果”“,始于帮扶、终于被撬动的自发市场”,从而实现受扶地区的可持续自主发展。

关键词：消费帮扶 “定向市场” “自发市场” 再分配互惠

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基于自相关谱峭度图的滚动轴承故障诊断

船舶工程 2024年第S1期 460-465+473页

作者：濮希刚江国和吴刚袁宇浩上海海事大学商船学院

针对轴承滚道微弱损伤时故障特征信号埋没于背景信号中，导致不能清晰地辨认出故障特征频率的问题，提出一种基于自相关谱峭度图的改进方法，该方法结合基尼系数冲击指标、小波包分解法、自相关法、包络谱法、峭度图法，并用仿真信号与... 详细信息

针对轴承滚道微弱损伤时故障特征信号埋没于背景信号中，导致不能清晰地辨认出故障特征频率的问题，提出一种基于自相关谱峭度图的改进方法，该方法结合基尼系数冲击指标、小波包分解法、自相关法、包络谱法、峭度图法，并用仿真信号与试验信号对方法的可行性进行验证。结果表明，改进方法所得出的解调频带可以准确地识别轴承滚道故障特征，并能有效抑制背景噪声的影响，使故障特征频率更加清晰。

关键词：深沟球轴承振动模型动力学仿真谱峭度