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Resilient Time-Varying Formation-Tracking of Multi-UAV Systems Against Composite Attacks: A Two-Layered Framework

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IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica 2023年第4期10卷 969-984页

作者： Xin Gong Michael V.Basin Zhiguang Feng Tingwen Huang yukang cui School of Cyber Science and Engineering Southeast UniversityNanjing 210096the School of AstronauticsNorthwestern Polytechnical UniversityXi’an 710072 Department of Mechanical Engineering The University of Hong KongHong Kong 999077China School of Physical and Mathematical Sciences the Autonomous University of Nuevo LeonNaevo Leon 66455Mexico Ningbo Institute of Intelligent Equipment Technology Ningbo 315299China College of Intelligent Systems Science and Engineering Harbin Engineering UniversityHarbin 150001China Texas A&M University at Qatar Doha 23874Qatar Guangdong Key Laboratory of Electromagnetic Control and Intelligent Robots the College of Mechatronics and Control EngineeringShenzhen UniversityShenzhen 518060 Peng Cheng Laboratory Shenzhen 518000China

This paper studies the countermeasure design problems of distributed resilient time-varying formation-tracking control for multi-UAV systems with single-way communications against composite attacks,including denial-of-services(DoS)attacks,false-data injection attacks,camouflage attacks,and actuation attacks(AAs).Inspired by the concept of digital twin,a new two-layered protocol equipped with a safe and private twin layer(TL)is proposed,which decouples the above problems into the defense scheme against DoS attacks on the TL and the defense scheme against AAs on the cyber-physical ***,a topologyrepairing strategy against frequency-constrained DoS attacks is implemented via a Zeno-free event-triggered estimation scheme,which saves communication resources *** upper bound of the reaction time needed to launch the repaired topology after the occurrence of DoS attacks is ***,a decentralized adaptive and chattering-relief controller against potentially unbounded AAs is ***,this novel adaptive controller can achieve uniformly ultimately bounded convergence,whose error bound can be given *** practicability and validity of this new two-layered protocol are shown via a simulation example and a UAV swarm experiment equipped with both Ultra-WideBand and WiFi communication channels.

关键词： Composite attacks multi-UAV systems resilient control time-varying formation-tracking

How Well Informed of Participants in Clinical Trials: A Case Study of China

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International Journal of Clinical Medicine 2022年第4期13卷 167-179页

作者： Yutong Jiang Zhifan Huang Lei Chen yukang cui Hong Zhu Tongjun Shi Zaixiang Tan The Second Clinical College Xuzhou Medical University Xuzhou China Drug Clinical Trial Institution The Affiliated Hospital of Xuzhou Medical University Xuzhou China College of Marxism Xuzhou Medical University Xuzhou China College of Management Xuzhou Medical University Xuzhou China The Affiliated Hospital of Xuzhou Medical University Xuzhou China

Background: With the development of globalization, the rising cost of clinical trials in Europe and the United States, and the huge drug consumption market in developing countries, multinational pharmaceutical giants have set their sights on emerging developing countries. As a leader in developing countries, China has unparalleled advantages, so more and more clinical trials are registered and carried out in China. Objective: The objective of the study is to understand the current practice of informed consent in clinical trials in public hospitals in Xuzhou. Methods: In this study, a 15-question questionnaire was distributed to 369 subjects in the affiliated hospital of Xuzhou medical university. Each question was graded on a 3-point scale (1 = no, 2 = unsure, 3 = yes). The sum of the scores for the 15 questions represented the level of awareness of clinical trials. Results: Valid questionnaires were received from 300 subjects. A considerable number of subjects still had insufficient understanding of clinical trials, especially concerning the nature of clinical trials, understanding of informed consent forms, contact with researchers, and ethics committee. (The “yes” rate was around or below 50%). Factors associated with responses to the survey include education, occupation, and source of medical expenses. Conclusion: Overall, this study showed that the implementation of informed consent in China remained room for improvement. Legislators, ethics officers, and researchers should work together to protect the interests of subjects.

关键词： Clinical Trials Informed Consent Ethics-Research China

切换拓扑下异构多智能体系统自适应输出一致性

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上海交通大学学报 2024年第11期58卷 1805-1815,I0001,I0002页

作者：刘宇文利燕姜斌马亚杰崔玉康南京航空航天大学自动化学院南京210016

针对通信拓扑突变的不确定异构多智能体系统,将拓扑突变等效为切换拓扑问题,进而设计一种基于领导者-模型-跟随者匹配的分布式自适应协同控制方法,实现领导者-跟随者输出一致性.首先,提出局部输出跟踪误差概念,将领导者-跟随者输出一致... 详细信息

针对通信拓扑突变的不确定异构多智能体系统,将拓扑突变等效为切换拓扑问题,进而设计一种基于领导者-模型-跟随者匹配的分布式自适应协同控制方法,实现领导者-跟随者输出一致性.首先,提出局部输出跟踪误差概念,将领导者-跟随者输出一致性问题转化为相邻智能体局部输出一致性问题;然后,针对系统参数已知的情况,进行分布式标称协同控制器设计,实现参考模型-领导者匹配和跟随者-参考模型匹配,以保证通信拓扑突变下领导者-跟随者输出一致性;进而,针对系统参数未知的情况,进行分布式自适应协同控制器设计,实现通信拓扑突变下跟随者输出对领导者输出的渐近跟踪.所设计的控制方法不依靠全局信息即可保证所有智能体系统闭环稳定及跟随者对领导者的输出一致性.最后,通过一个仿真案例验证了所设计的控制方案的有效性.

关键词：异构多智能体系统输出一致性自适应控制切换拓扑

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基于模型预测控制的无人车编队避障方法

北京理工大学学报 2025年第1期45卷 34-41页

作者：张硕吴雨洋汪洋王一全崔星宿玉康北京理工大学机械车辆学院北京100081 中国北方车辆研究所北京100000

为研究障碍物环境下基于模型预测控制的无人车编队避障方法,建立了包含虚拟智能体状态的编队避障函数,使避障问题容易用优化方法求解.在无人车编队内部引入优先级策略实现编队内部避碰,并通过动态事件触发机制减小无人车之间通讯带宽占... 详细信息

为研究障碍物环境下基于模型预测控制的无人车编队避障方法,建立了包含虚拟智能体状态的编队避障函数,使避障问题容易用优化方法求解.在无人车编队内部引入优先级策略实现编队内部避碰,并通过动态事件触发机制减小无人车之间通讯带宽占用.对该方法进行了计算机仿真验证,在给定多边形障碍物环境下,使用领导者-追随者架构执行编队行驶任务,并借助事件触发器实现间歇通讯.结果表明,相较于传统方法,所设计的编队控制器能够提高带宽约束下无人车编队行驶安全性.

关键词：编队控制模型预测控制动态事件触发机制无人车避障

中国创新型人才集聚的时空格局演变与影响机理

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经济地理 2020年第9期40卷 1-14页

作者：崔丹李国平吴殿廷孙瑜康北京大学政府管理学院中国北京100871 北京师范大学地理科学学部中国北京100875 首都经济贸易大学城市经济与公共管理学院中国北京100070

创新型人才,作为重要的生产要素,其规模和质量决定了城市发展的核心竞争优势,深刻影响着城市社会经济的发展。文章基于城市适宜性理论,构建了城市适宜性理论模型和创新型人才集聚影响因素的综合指标体系,探讨了中国创新型人才集聚的时... 详细信息

创新型人才,作为重要的生产要素,其规模和质量决定了城市发展的核心竞争优势,深刻影响着城市社会经济的发展。文章基于城市适宜性理论,构建了城市适宜性理论模型和创新型人才集聚影响因素的综合指标体系,探讨了中国创新型人才集聚的时空格局及影响机理。研究发现:①我国形成了以各省省会城市和直辖市为聚点,"中心—外围"模式的创新型人才空间分布格局。东部地区是我国创新型人才的主要集聚区,中部地区则是我国创新型人才集聚的薄弱区。西部地区的创新型人才增速较快,创新型人才在向东部地区集聚的同时,也呈现了向西部地区流动的迹象。东北地区的创新型人才总体增长最为缓慢,且主要城市的创新型人才集聚度占全国排名呈下降趋势。②经济适宜性是影响我国创新型人才集聚最主要的因素。而其中,专利授权量和第三产业规模与创新型人才集聚的相关性最高。③社会适宜性和休闲适宜性对创新型人才集聚的影响分居第二和第三位,而其中教育、医疗等基础设施,以及博物馆、公园绿地面积等休闲因素也成为影响创新型人才集聚的主要要素。基于此,建议各城市在增强经济活力的同时,关注创新型人才的人文需求,加大基础设施和休闲设施的投入,打造吸引创新型人才集聚的强磁场。

关键词：创新型人才集聚城市适宜性经济适宜性社会适宜性休闲适宜性影响机理

不同微灌方式下水分调控对猕猴桃光合特性及产量的影响

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灌溉排水学报 2020年第4期39卷 17-25页

作者：甘雨康施浩然崔宁博康佳辉西华大学能源与动力工程学院成都610039 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室成都610065 南方丘陵山区节水农业研究四川省重点实验室成都610066

【目的】为了研究不同微灌方式下水分调控对猕猴桃叶片光合特性及产量的影响,以"翠玉"猕猴桃为研究试材。【方法】采用小管出流(X)、微喷灌(P)和滴灌(D)3种灌溉方式在猕猴桃全生育期实施85%灌水量的轻度亏水(LD)、70%灌水量的中度亏水(M... 详细信息

【目的】为了研究不同微灌方式下水分调控对猕猴桃叶片光合特性及产量的影响,以"翠玉"猕猴桃为研究试材。【方法】采用小管出流(X)、微喷灌(P)和滴灌(D)3种灌溉方式在猕猴桃全生育期实施85%灌水量的轻度亏水(LD)、70%灌水量的中度亏水(MD1)、55%灌水量的偏重度亏水(MD2)和40%灌水量的重度亏水(SD)处理,并设置100%灌水量的对照组(CK),研究了猕猴桃叶片胞间CO2摩尔分数(Ci)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、羧化速率(CE)、瞬时水分利用效率(WUEi)、产量及产量水分利用效率(WUEET)在不同水分亏缺下的变化。【结果】与CK相比,D-MD1处理的日均WUEi及CE分别提高了8.5%和2.7%。P-MD1处理的日均Pn与CE较CK分别提高了10.7%和10.4%,X-MD1处理的日均Ci、Pn、CE较CK分别提高了10.9%、12.2%和11.4%。D、P和X三个处理的WUEET均较CK有不同程度的提高,但D、P和X的产量随着水分的亏缺程度的加大而下降,而滴灌各处理间无显著性差异。与CK相比D-MD1、P-MD1、X-MD1处理的产量分别提高了1.4%、1.6%、2.3%,重度亏水处理的产量显著低于其余水分处理,且其他各处理间无显著性差异。MD1处理在不降低产量的情况下,可以节约灌水同时提高WUEET,重度亏水与偏中度亏水间在WUEET无显著性差异,同时X-MD1的产量均高于其他处理。【结论】X-MD1处理是"翠玉"猕猴桃较为合适的灌溉水分亏缺模式。

关键词：灌溉方式亏水处理猕猴桃光合特性生理指标

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复合域的显著性目标检测方法

中国图象图形学报 2018年第6期23卷 846-856页

作者：崔丽群赵越胡志毅赵雨康辽宁工程技术大学软件学院葫芦岛125105

目的针对显著性目标检测方法生成显著图时存在背景杂乱、检测区域不准确的问题,提出基于复合域的显著性目标检测方法。方法首先,在空间域用多尺度视网膜增强算法对原图像进行初步处理;然后,在初步处理过的图像上建立无向图并提取节点特... 详细信息

目的针对显著性目标检测方法生成显著图时存在背景杂乱、检测区域不准确的问题,提出基于复合域的显著性目标检测方法。方法首先,在空间域用多尺度视网膜增强算法对原图像进行初步处理;然后,在初步处理过的图像上建立无向图并提取节点特征,重构超复数傅里叶变换到频域上得到平滑振幅谱、相位谱和欧拉谱,通过多尺度高斯核的平滑,得到背景抑制图;同时,利用小波变换在小波域上的具有多层级特性对图像提取多特征,并计算出多特征的显著性图;最后,利用提出的自适应阈值选择法将背景抑制图与多特征的显著性图进行融合,选择得到最终的显著图。结果对标准测试数据集MSRA10K和THUR15K中的图像进行显著性目标检测实验,同目前较流行的6种显著性目标检测方法对比,结果表明上述问题通过本文方法得到了很好地解决,即使在背景复杂的情况下,本文算法的准确率、召回率均高于对比算法,在MSRA10K数据集中,平均绝对误差(MAE)值为0.106,在THUR15K数据集中,平均绝对误差(MAE)值降低至0.068,平均结构性指标S-measure值为0.844 9。结论基于复合域的显著性目标检测方法,融合多个域的优势,在抑制杂乱的背景的同时提高了准确率,适用于自然景物、生物、建筑以及交通工具等显著性目标图像的检测。

关键词：显著性目标检测多尺度视网膜增强算法超复数傅里叶变换小波变换自适应阈值选择法

联合重力卫星和水井资料监测华北平原地下水储量变化

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第5期49卷 805-818页

作者：曹杰肖云龙笛崔英杰刘淼张锦柏王宇康洪晓东陈垲宁长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 地理信息工程国家重点实验室陕西西安710054 西安测绘研究所陕西西安710054 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 河北省水资源研究与水利技术试验推广中心河北石家庄050061

华北平原作为人口最多的平原地区,其地下水资源开采十分严重,常态对该地区地下水储量(ground water storage,GWS)变化的精确监测具有重要的生态意义。利用重力卫星数据反演了华北平原的GWS变化,并与水文模型、降水资料、南水北调调水量... 详细信息

华北平原作为人口最多的平原地区,其地下水资源开采十分严重,常态对该地区地下水储量(ground water storage,GWS)变化的精确监测具有重要的生态意义。利用重力卫星数据反演了华北平原的GWS变化,并与水文模型、降水资料、南水北调调水量和地下水井资料进行对比分析,提出融合浅层GWS变化和深层地下水变化方法,得到总地下水的贡献。研究结果表明,重力卫星与全球陆地数据同化系统模型估计的水储量变化均表现出明显的季节性特征;重力卫星反演的GWS变化与浅层地下水井资料估计结果一致性较好;考虑深层地下水的贡献,融合浅层和深层地下水井资料估计结果和重力卫星反演结果吻合更好,相较于仅使用浅层地下水估计结果吻合度更高,并表明浅层地下水为GWS变化的主要变化量;2003—2017年,华北平原地下水处于长期亏损趋势(−1.3±0.6 cm/a);2018—2020年,重力卫星反演结果与同时段内顾及深层地下水井资料的总GWS亏损速率几乎一致;2021年,重力卫星和地下水井资料与前期观测结果形成鲜明的U型反转,GWS均呈增长趋势;降雨和南水北调对华北平原的水储量变化具有直接影响,对缓解GWS亏损和地下水恢复方面做出重大贡献。所提出的方法为精确观测华北平原GWS变化提供新的途径,对重力卫星监测结果提供可靠验证。

关键词：重力卫星深层地下水华北平原地下水储量

不同方式阻断“肠-淋巴”途径对肠道缺血再灌注损伤的影响

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中华实验外科杂志 2014年第2期31卷 279-281页

作者：何桂珍崔晓雨陈雪峰王玉康王洁马恩陵中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院肠外肠内营养科协和转化医学中心北京100730

目的比较不同方式阻断“肠-淋巴”途径,对内毒素、细胞因子和肺功能的影响,探讨“肠-淋巴”途径的作用.方法 SPF级SD大鼠,随机分为5组（n=10）：正常对照组（blank）;假手术组（Sham）;肠道缺血/再灌注组（I/R）;肠道缺血/再灌注＋淋... 详细信息

目的比较不同方式阻断“肠-淋巴”途径,对内毒素、细胞因子和肺功能的影响,探讨“肠-淋巴”途径的作用.方法 SPF级SD大鼠,随机分为5组（n=10）：正常对照组（blank）;假手术组（Sham）;肠道缺血/再灌注组（I/R）;肠道缺血/再灌注＋淋巴管结扎组（I/R＋L）和肠道缺血/再灌注＋淋巴引流组（I/R ＋D）.结果 I/R、I/R ＋L、I/R＋D、blank和Sham组血清内毒素水平分别是（0.039 4±0.0025）、（0.0299±0.0039）、（0.028 9±0.003 1）、（0.0252±0.0042）和（0.026 2±0.001 3）Eu/ml;细胞因子分别是肿瘤坏死因子-α（TNF-α）：（49.92±7.48）、（36.85±13.46）、（27.67±10.12）、（18.86±12.70）和（25.80±11.19） ng/L;白细胞介素（IL）-6：（41.78 ±9.75）、（19.14±1.48）、（19.20 ±4.14）、（8.69±0.76）和（11.57±2.90） ng/Lo I/R、I/R＋L、I/R ＋D组显著高于blank组和Sham组（P＜0.05）;阻断淋巴通路后,I/R＋L组和I/R＋D组血中的内毒素和细胞因子浓度明显低于I/R组（P＜0.05）;I/R＋L、I/R ＋D组的一氧化氮（NO）、总一氧化氮合酶（tNOS）和诱导型一氧化氮合酶（iNOS）浓度与blank组和Sham组比较显著增高（P＜0.05）;I/R＋L、I/R＋D组的NO和I/R＋D组的iNOS浓度显著低于I/R组（P＜0.05）.结论肠淋巴管结扎或淋巴液引流阻断“肠-淋巴”途径能减轻肠道缺血再灌注导致的局部炎性反应和远隔组织的损伤,淋巴液引流略优于淋巴管结扎,但差异无统计学意义.

关键词：肠道缺血再灌注淋巴管结扎淋巴液引流 “肠-淋巴”途径