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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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无源声呐水下多目标融合跟踪方法

声学学报 2024年第3期49卷 501-512页

作者：梁国龙张博宇齐滨郝宇杜致尧李想哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室哈尔滨150001 工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001

针对海洋环境噪声导致弱目标在不同子频带检测结果差异较大,致使以全频带探测结果为输入的跟踪算法出现性能退化的问题,提出一种子带融合跟踪方法。该方法利用改进的高斯混合概率假设密度滤波器对各频率子带输出的方位估计结果进行跟踪... 详细信息

针对海洋环境噪声导致弱目标在不同子频带检测结果差异较大,致使以全频带探测结果为输入的跟踪算法出现性能退化的问题,提出一种子带融合跟踪方法。该方法利用改进的高斯混合概率假设密度滤波器对各频率子带输出的方位估计结果进行跟踪,并采用广义协方差交集准则对子带跟踪结果进行融合,以获得综合各子带信息的跟踪结果。仿真结果表明,所提方法可以提高弱目标在各子带信噪比不均衡情况下的跟踪能力,且运算时间与对比方法较为接近。海试数据处理结果进一步验证了所提方法的有效性。

关键词：无源声呐广义协方差交集高斯混合概率假设密度滤波器子带融合跟踪

非高斯噪声背景下的目标辐射线谱自适应增强方法

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声学学报 2024年第5期49卷 927-938页

作者：王燕上官佩熙郝宇 †刘旭妍哈尔滨工程大学水声技术重点实验室哈尔滨150001 工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001 中国舰船研究设计中心武汉430064

针对非高斯噪声背景下因噪声二阶矩发散导致常规自适应线谱增强方法的权值迭代不收敛,无法有效增强水下目标辐射线谱信噪比的问题,提出了基于最大相关熵准则的自适应线谱增强方法。该方法基于窄带线谱信号和宽带非高斯噪声在广义时间相... 详细信息

针对非高斯噪声背景下因噪声二阶矩发散导致常规自适应线谱增强方法的权值迭代不收敛,无法有效增强水下目标辐射线谱信噪比的问题,提出了基于最大相关熵准则的自适应线谱增强方法。该方法基于窄带线谱信号和宽带非高斯噪声在广义时间相关半径上的差异,采用参考信号与输出信号的相关熵作为惩罚函数进行自适应滤波器权值的迭代优化,有效提升了目标辐射线谱的输出信噪比。仿真结果表明,该方法能够实现在非高斯噪声背景下对线谱信号的有效增强,相比于基于奇异谱分析和基于香农熵的两种非高斯噪声背景适配的线谱增强方法,在低信噪比条件下该方法可将信噪比增益分别提升12 dB和5 dB。海试数据处理结果也验证了所提方法的可行性和可靠性。

关键词：无源目标探测自适应线谱增强非高斯噪声广义时间相关半径最大相关熵准则

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数字治理中技术依赖的伦理风险与规制

河海大学学报（哲学社会科学版） 2024年第4期26卷 103-111页

作者：王海建郝宇青华东师范大学当代中国政治发展与战略研究所上海200241

数字治理是数字技术与社会治理深度融合以创造更大公共价值的一种新型治理形态,是推进国家治理体系和治理能力现代化的应然要求。在数字治理进程中,政府与数字技术的关系由技术辅助逐渐演化为技术主导,这在社会治理决策、行为和系统建... 详细信息

数字治理是数字技术与社会治理深度融合以创造更大公共价值的一种新型治理形态,是推进国家治理体系和治理能力现代化的应然要求。在数字治理进程中,政府与数字技术的关系由技术辅助逐渐演化为技术主导,这在社会治理决策、行为和系统建设中产生了技术依赖现象,即智能决策替代治理主体决策、技术行为替代治理主体行为和平台建设替代结构流程优化。技术依赖带来的伦理风险包括政府公权力系统被侵蚀、治理过程的伦理原则与程序的失效以及治理结果责任归属不清等问题。这些伦理风险既阻碍了数字治理对公共价值的创造,也不利于国家治理体系和治理能力现代化的推进。实践中,应从数据信息、治理决策、治理系统等数字治理流程中的3个关键变量着手,厘清数字技术嵌入社会治理的边界,探索优化数字治理的实施路径,具体包括控制社会治理数据信息的准入和流出以推进治理公平、优化人类决策与算法决策的合理分工以彰显公共价值、推动数字权力与政府权力的共建以明确治理责任归属等。通过规制技术依赖带来的伦理风险,推动数字治理创造更多公共价值,促进社会的公平正义和人民的幸福生活,实现国家治理体系和治理能力现代化的战略目标。

关键词：治理体系和治理能力现代化数字治理技术依赖公共价值创造责任归属公权力系统

集成隔离30 kV全固态层叠Blumlein脉冲发生器

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强激光与粒子束 2024年

作者：郝宇昕周昊邱嵩徐彻刘庆想西南交通大学物理科学与技术学院

层叠Blumlein脉冲发生器具有灵活紧凑的优点，但由于开关隔离问题没有得到广泛运用。本文设计了一种集成隔离全固态层叠Blumlein脉冲发生器，利用4绕组共模电感为脉冲形成网络充电、驱动供电和高电压隔离的器件，解决了半导体开关应用... 详细信息

层叠Blumlein脉冲发生器具有灵活紧凑的优点，但由于开关隔离问题没有得到广泛运用。本文设计了一种集成隔离全固态层叠Blumlein脉冲发生器，利用4绕组共模电感为脉冲形成网络充电、驱动供电和高电压隔离的器件，解决了半导体开关应用于层叠Blumlein脉冲发生器的问题。首先介绍了隔离的原理，设计了包含共模电感和同步光触发隔离组件，以及基于IGBT开关阵列的Blumlein脉冲形成网络，分析了层叠Blumlein脉冲发生器的充放电过程；其次，对设计的Blumlein脉冲形成网络与层叠Blumlein脉冲发生器进行电路仿真；搭建了8级层叠Blumlein脉冲发生器，在匹配负载上实验得到电压30.0 kV、电流604 A、脉宽237 ns的方波脉冲。

关键词：脉冲功率层叠Blumlein脉冲发生器共模电感 IGBT 同步触发

习近平关于新质战斗力重要论述的内涵逻辑、时代价值与实践进路

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北京理工大学学报（社会科学版） 2024年第4期26卷 9-21页

作者：徐闩锁郝宇青新疆师范大学马克思主义学院新疆乌鲁木齐830017 华东师范大学公共管理学院上海200241

习近平关于新质战斗力重要论述是习近平强军思想的重要组成部分,具有丰富的理论内涵、严密的生成逻辑和深厚的时代价值。新质战斗力是契合新质生产力发展的战斗力,是以新兴领域战略能力为引领的战斗力,也是以新型作战力量为标志的战斗... 详细信息

习近平关于新质战斗力重要论述是习近平强军思想的重要组成部分,具有丰富的理论内涵、严密的生成逻辑和深厚的时代价值。新质战斗力是契合新质生产力发展的战斗力,是以新兴领域战略能力为引领的战斗力,也是以新型作战力量为标志的战斗力。它的历史生成是源于对马克思主义军事理论的继承与创新、中华优秀军事传统文化的传承与弘扬,以及中国共产党解放和发展军队战斗力历程的探索与总结。它实现了对马克思主义军事理论的丰富和发展,为新时代新征程国防科技创新与军事力量高质量发展指明了前进方向,也为国情相似的发展中国家的军队战斗力建设提供了中国方案。贯彻落实习近平关于新质战斗力重要论述,必须始终坚持和加强党对军队的绝对领导,持续推进科技创新和现代化产业体系建设,锻造和培育新型军事人才方阵,由此才能以军队战斗力的新质生成和创新发展为全面推进强国强军建设、民族复兴伟业提供坚强的力量保障。

关键词：习近平强军思想新质战斗力新质生产力生成逻辑实践进路

应用加权子空间稀疏恢复的水声矢量阵测向方法

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声学学报 2024年

作者：梁国龙柳国龙李赢郝宇赵春鹏哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 哈尔滨工程大学水声工程学院

针对水下目标的高分辨方位估计问题，提出一种应用加权子空间稀疏恢复的水声矢量阵测向方法（UAVSA-WSSR）。该方法通过估计声压通道和振速通道的噪声功率获得噪声归一化的水声矢量阵数据，利用加权子空间拟合和重加权L1范数最小化技术... 详细信息

针对水下目标的高分辨方位估计问题，提出一种应用加权子空间稀疏恢复的水声矢量阵测向方法（UAVSA-WSSR）。该方法通过估计声压通道和振速通道的噪声功率获得噪声归一化的水声矢量阵数据，利用加权子空间拟合和重加权L1范数最小化技术，精确估计目标方位。该方法通过噪声功率加权和加权子空间稀疏恢复来提高方位分辨能力。仿真结果表明，该方法的分辨能力和估计精度优于多重信号分类方法（MUSIC）、基于增广子空间的多重信号分类方法（AS-MUSIC）和基于奇异值分解的稀疏重构方法(L1-SVD)。消声水池试验结果进一步验证，在一强一弱目标情况下，该方法的分辨能力优于另外三种方法。

关键词：测向重加权稀疏重构声矢量阵高分辨率

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智慧农业的国际经验与中国镜鉴

深圳社会科学 2024年第1期7卷 43-56页

作者：郝宇北京理工大学管理与经济学院北京100081

经过信息革命以来长期的技术迭代与经验积累,国内外智慧农业发展正在加速进入规模应用期。本文梳理文献并界定了智慧农业的核心内涵,明晰智慧农业的发展历程;剖析美国、日本和德国智慧农业建设的成功经验;综合研究判断了我国智慧农业发... 详细信息

经过信息革命以来长期的技术迭代与经验积累,国内外智慧农业发展正在加速进入规模应用期。本文梳理文献并界定了智慧农业的核心内涵,明晰智慧农业的发展历程;剖析美国、日本和德国智慧农业建设的成功经验;综合研究判断了我国智慧农业发展现状与现实困难;结合美国、日本和德国智慧农业发展的国际经验与我国的突出短板,提出我国智慧农业发展的借鉴思路。研究认为:智慧农业目前已历经初步探索期、蓬勃发展期和规模应用期三个发展阶段;美国、日本和德国的智慧农业实践分别表现为“研发+推广”双轮驱动、“专+精”、“数字化+信息化”等特征;我国智慧农业发展面临资金、技术、人才、组织、区域平衡、经营主体等短板;我国推进智慧农业发展应坚持改革为先、技术赋能、做专做精、人才下潜的战略原则。

关键词：智慧农业农业现代化国际案例

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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