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基于神经网络的四旋翼无人机安全性分析

控制工程 2024年第4期31卷 617-626,635页

作者：梁惠勇赵振根南京航空航天大学自动化学院江苏南京211106

为了提升无人机系统的安全性,利用前馈神经网络对四旋翼无人机进行安全性分析。首先,针对带有χ^(2)检验异常检测系统的四旋翼无人机,将无人机安全性分析问题转化为带有隐蔽约束的攻击性能优化问题。其次,基于神经网络的正向值传播和逆... 详细信息

为了提升无人机系统的安全性,利用前馈神经网络对四旋翼无人机进行安全性分析。首先,针对带有χ^(2)检验异常检测系统的四旋翼无人机,将无人机安全性分析问题转化为带有隐蔽约束的攻击性能优化问题。其次,基于神经网络的正向值传播和逆向梯度传播机制,提出无人机隐蔽传感器攻击的神经网络算法,并研究了闭环控制下无人机系统的安全性。最后,分别基于开环控制和闭环控制下的无人机系统对所提算法进行验证。实验结果表明,所提算法可以对开环控制和闭环控制下的无人机系统设计出满足要求的隐蔽攻击信号。

关键词：四旋翼无人机神经网络动量梯度下降卡尔曼滤波隐蔽攻击

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基于深度强化学习的固定翼无人机纵向控制

北京航空航天大学学报 2024年

作者：何海洋赵振根孔飞南京航空航天大学自动化学院

固定翼无人机作为典型的非线性系统，其动态特性变得越来越复杂。传统的控制方法主要基于模型和经验设计，缺乏对复杂环境和任务的适应性。基于多维连续状态输入、多维连续动作输出的深度确定性策略梯度算法，设计了一种固定翼无人机的... 详细信息

固定翼无人机作为典型的非线性系统，其动态特性变得越来越复杂。传统的控制方法主要基于模型和经验设计，缺乏对复杂环境和任务的适应性。基于多维连续状态输入、多维连续动作输出的深度确定性策略梯度算法，设计了一种固定翼无人机的纵向飞行控制器，以多个时刻的速度、俯仰角跟踪误差及相关量作为控制器的输入，输出为升降舵舵偏角和发动机推力信号。为了提高算法的学习效率，减轻稀疏奖励对算法学习的影响，奖励函数中除了跟踪误差的密集惩罚项外，还引入了正值奖励激励因子，当跟踪误差控制在一定范围内以及快速跟踪目标时给予正值奖励。最后实现了从无人机状态到控制面的端到端控制，并使用比例-积分-微分(PID)控制器进行了变控制目标与模型参数摄动的飞行仿真对比，仿真结果表明基于深度强化学习算法构建的控制系统能够实现控制目标外，还具备一定的泛化能力和鲁棒性，控制性能在部分情况下优于PID控制器。

关键词：深度确定性策略梯度固定翼无人机纵向控制模型不确定性稀疏奖励

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输入受限及干扰下固定翼无人机强化学习控制

电光与控制 2024年第2期31卷 21-28页

作者：孔飞赵振根程磊梁惠勇南京航空航天大学自动化学院南京210000

针对干扰下输入受限的固定翼无人机系统,提出一种基于Actor-Critic的强化学习控制器。首先,建立干扰下固定翼无人机纵向模型,设计带有积分项的性能函数来评估无人机的飞行状态和系统性能;然后,采用强化学习的Actor-Critic算法结构,用Ac... 详细信息

针对干扰下输入受限的固定翼无人机系统,提出一种基于Actor-Critic的强化学习控制器。首先,建立干扰下固定翼无人机纵向模型,设计带有积分项的性能函数来评估无人机的飞行状态和系统性能;然后,采用强化学习的Actor-Critic算法结构,用Actor求解最小化策略性能函数的控制律,用Critic实现非线性性能函数的逼近;最后,加入Disturbance网络给无人机施加干扰以测试无人机的抗干扰性能,并采用动量梯度下降算法改善神经网络的学习速度和稳定性来加强无人机控制器的控制性能。仿真实验表明:与传统控制方法相比,提出的强化学习控制器能够在输入受限的情况下更快、更稳定地实现控制。

关键词：固定翼无人机输入受限 Actor-Critic 强化学习

基于鲁棒性能的信息物理融合系统乘性攻击检测

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控制理论与应用 2022年第10期39卷 1952-1960页

作者：赵振根李渝哲南京航空航天大学自动化学院江苏南京211106 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室辽宁沈阳110004

针对信息物理融合系统乘性攻击检测的难题,本文提出两种基于鲁棒性能的乘性攻击检测与数据驱动实现策略.首先,利用互质分解和间隙度量理论,建立信息物理融合系统和乘性攻击模型.其次,利用稳定裕度性能指标,评估乘性攻击对闭环系统稳定... 详细信息

针对信息物理融合系统乘性攻击检测的难题,本文提出两种基于鲁棒性能的乘性攻击检测与数据驱动实现策略.首先,利用互质分解和间隙度量理论,建立信息物理融合系统和乘性攻击模型.其次,利用稳定裕度性能指标,评估乘性攻击对闭环系统稳定性能的影响,给出了稳定裕度的下界.再次,提出基于稳定裕度和基于残差鲁棒性能的乘性攻击检测策略,并设计相应的检测阈值和检测逻辑.进一步,利用子空间辨识方法,在线辨识稳定裕度和残差鲁棒性能,提出基于鲁棒性能的乘性攻击检测的数据驱动实现方法.最后,利用飞行器系统的仿真,验证了所提出的基于鲁棒性能的乘性攻击检测方法的有效性.

关键词：信息物理融合系统攻击检测稳定裕度数据驱动

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航空重油活塞发动机技术难点与发展启示

航空动力学报 2024年第4期39卷 151-164页

作者：赵振峰王蕾北京理工大学机械与车辆学院北京100081

在分析国内外航空重油活塞发动机发展现状的基础上,对现有成熟机型进行对比分析,获得了不同功率级别航空重油活塞发动机的核心技术指标,提出我国发展航空活塞发动机重油化和国产化的重要意义。按照功率级别分析了航空重油活塞发动机发... 详细信息

在分析国内外航空重油活塞发动机发展现状的基础上,对现有成熟机型进行对比分析,获得了不同功率级别航空重油活塞发动机的核心技术指标,提出我国发展航空活塞发动机重油化和国产化的重要意义。按照功率级别分析了航空重油活塞发动机发展的技术途径,总结了高功质比航空重油活塞发动机面临的技术难点,提出了点燃式航空重油活塞发动机的关键技术,即重油燃料的快速雾化技术、快速冷起动技术、爆震抑制技术以及高空增压功率恢复技术,突破以上关键技术将对航空重油活塞发动机技术的发展具有重要意义。

关键词：航空重油活塞发动机高功质比技术难点发展启示

信息物理系统安全与隐私的理论、方法及应用专题序言

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控制工程 2022年第6期29卷 961-963页

作者：李渝哲赵振根刘坤刘皓任肖强吴均峰东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室辽宁沈阳110004 南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016 北京理工大学自动化学院北京100081 沈阳航空航天大学自动化学院辽宁沈阳110136 上海大学机电工程与自动化学院上海200444 香港中文大学(深圳)数据科学学院广东深圳518172

近年来,随着控制、通信和计算机等信息领域技术的发展,融合了传感、网络和计算能力的信息物理系统受到了学术界和工业界的广泛关注,并在智能电网、智能交通、航空航天等复杂工业系统中得到了应用。信息物理系统在实现信息系统与物理系... 详细信息

近年来,随着控制、通信和计算机等信息领域技术的发展,融合了传感、网络和计算能力的信息物理系统受到了学术界和工业界的广泛关注,并在智能电网、智能交通、航空航天等复杂工业系统中得到了应用。信息物理系统在实现信息系统与物理系统深度融合和数据共享的同时,也面临着随之而来的安全与隐私问题。

关键词：安全与隐私数据共享信息系统信息物理系统复杂工业系统智能交通航空航天方法及应用

铯榴石的正确名称是铯沸石——兼述铯的主要矿物与资源

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矿物岩石地球化学通报 2024年第2期43卷 474-476页

作者：赵振华中国科学院深地科学卓越中心中国科学院广州地球化学研究所广州510640

中国矿物学界在1984年之前将Pollucite译为铯榴石,因该矿物为等轴晶系,在正交偏光镜下具全消光。后经研究发现,其晶体结构特征同方沸石十分类似,特别是其中含少量H2O,经加热后其脱水特征和沸石类矿物一致。王濮等(1984)在《系统矿物学... 详细信息

中国矿物学界在1984年之前将Pollucite译为铯榴石,因该矿物为等轴晶系,在正交偏光镜下具全消光。后经研究发现,其晶体结构特征同方沸石十分类似,特别是其中含少量H2O,经加热后其脱水特征和沸石类矿物一致。王濮等(1984)在《系统矿物学》书中有关铯榴石的备注中提出该矿物属沸石矿物,其译名应改为铯沸石。中国地质学会新矿物及矿物命名委员会在1984年将铯榴石正名为铯沸石。

关键词：中国地质学会等轴晶系方沸石沸石矿物晶体结构

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涂光炽院士与我国地球化学的发展(一)

矿物岩石地球化学通报 2024年

作者：赵振华中国科学院广州地球化学研究所

1执教立新在国内首开地球化学课程在地球科学中，地球化学是一门年轻的学科，直到20世纪50年代才独立成型。1950年9月，涂光炽从美国回国，在清华大学任教。他敏锐地注意到国际上新兴的地球化学学科，虽然他并没有学过作为一门叫“地球...

1执教立新在国内首开地球化学课程在地球科学中，地球化学是一门年轻的学科，直到20世纪50年代才独立成型。1950年9月，涂光炽从美国回国，在清华大学任教。他敏锐地注意到国际上新兴的地球化学学科，虽然他并没有学过作为一门叫“地球化学”的课程，但他曾在宾夕法尼亚大学工作一年，与美国最早从事地球化学研究的专家有过接触、交流，还看过一些资料，回国后他即在所执教的清华大学地质地理系讲授地球化学和矿物学课，自己编写教材，这在我国是首次讲授地球化学课程，是我国讲授地球化学的第一人。

关键词：

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论新质生产力的生成体系

毛泽东邓小平理论研究 2024年第3期 1-13,108页

作者：赵振华中央党校(国家行政学院)经济学部

生产力理论是马克思主义政治经济学的最重要内容之一,“新质生产力”的提出,对推进中国式现代化、加快我国经济高质量发展意义重大。理论上看,发展新质生产力遵循生产力成长的内在规律;历史上看,生产力水平和实力是全球竞争、大国博弈... 详细信息

生产力理论是马克思主义政治经济学的最重要内容之一,“新质生产力”的提出,对推进中国式现代化、加快我国经济高质量发展意义重大。理论上看,发展新质生产力遵循生产力成长的内在规律;历史上看,生产力水平和实力是全球竞争、大国博弈的决定性力量;实践上看,新质生产力是服务于党和国家工作大局的战略选择。当下,发展新质生产力,要加快培育新质生产力生成机制,建设完善技术进步形成机制、生产要素创新型配置机制、产业深度转型升级机制;要加快建设新质生产力生成的政策体系,深化科研体制改革、构建有利于科研成果转化为现实生产力的生态系统、加快从传统产业向新兴产业和未来产业的政策转型。

关键词：新质生产力生成体系生产力理论