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Cooperative UAV search strategy based on DMPC-AACO algorithm in restricted communication scenarios

Defence Technology（防务技术） 2024年第1期31卷 295-311页

作者： Shiyuan Chai Zhen Yang Jichuan Huang Xiaoyang Li yiyang zhao Deyun Zhou School of Electronics and Information Northwestern Polytechnical UniversityXi'an 710072China School of Automation Science and Electrical Engineering Beihang UniversityBeijing 100191China The 93147th Unit of Chinese PLA Air Force Chengdu610091China

Improvement of integrated battlefield situational awareness in complex environments involving dynamic factors such as restricted communications and electromagnetic interference(EMI)has become a contentious research problem.In certain mission environments,due to the impact of many interference sources on real-time communication or mission requirements such as the need to implement communication regulations,the mission stages are represented as a dynamic combination of several communication-available and communication-unavailable stages.Furthermore,the data interaction between unmanned aerial vehicles(UAVs)can only be performed in specific communication-available stages.Traditional cooperative search algorithms cannot handle such situations well.To solve this problem,this study constructed a distributed model predictive control(DMPC)architecture for a collaborative control of UAVs and used the Voronoi diagram generation method to re-plan the search areas of all UAVs in real time to avoid repetition of search areas and UAV collisions while improving the search efficiency and safety factor.An attention mechanism ant-colony optimization(AACO)algorithm is proposed for UAV search-control decision planning.The search strategy is adaptively updated by introducing an attention mechanism for regular instruction information,a priori information,and emergent information of the mission to satisfy different search expectations to the maximum extent.Simulation results show that the proposed algorithm achieves better search performance than traditional algorithms in restricted communication constraint scenarios.

关键词： Unmanned aerial vehicles(UAV) Cooperative search Restricted communication Mission planning DMPC-AACO

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A calibration and compensation method for an industrial robot with high accuracy harmonic reducers

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Science China(Technological Sciences) 2024年第3期67卷 725-739页

作者： zhao yiyang LIU Xun CAO JiaBin LIU JinYu XU Yan YAN WeiXin School of Mechanical Engineering Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China College of Computer and Control Engineering Northeast Forestry UniversityHarbin 150040China

Industrial serial robots need high stiffness to keep absolute pose accuracy and meet the requirements in practical applications. However, the weak stiffness feature of robot joints and the payloads affected on robot end-effector, which will also increase the pose error of robot. Especially, the existing calibration methods often consider under no-payload condition without discussing the payload state. In this paper, we report a new industrial serial robot composed by a new harmonic reducer: Model-Y, based on high accuracy and high stiffness, and a kinematic parameter calibration algorithm which is based on a harmonic reducer forcedeformation model. To decrease the accuracy effects of payload, an iterative calibration method for kinematic parameters with payload situation was proposed. Simulation and experiments are conducted to verify the effectiveness of the proposed calibration method using the self-developed industrial serial robot. The results show a remarkably improved accuracy in absolute position and orientation with the robot's payload range. The position mean error has 70% decreased to 0.1 mm and the orientation mean error diminished to less than 0.01° after calibration with compensation. Additionally, online linear and circular tests are carried out to evaluate the position error of the robot during large-scale spatial and low-speed continuous movement. The accuracy is consistent with the previous calibration results, indicating the effectiveness and advantages of the proposed strategy in this article.

关键词： industrial serial robot Model-Y harmonic calibration stiffness model online compensation

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^(1)O_(2)-activatable Eu^(3+)-afterglow nanoprobe for highly sensitive detection of porphyria in whole blood

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Journal of Rare Earths 2022年第9期40卷 1382-1388,I0002页

作者： Jia Liu Jiamiao Yin Hang Yuan yiyang zhao Shihua Luo Fuyou Li Department of Chemistry State Key Laboratory of Molecular Engineering of PolymersFudan UniversityShanghai 200433China Hangzhou Foreign Languages School Hangzhou 310023China Department of Traumatology Ruijin HospitalSchool of MedicineShanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200025China

High-sensitivity detection of porphyrin in blood is very important for the early diagnosis and treatment of porphyria.Based on the advantages of longer luminescence lifetime and lower background interference,organic afterglow molecular porphyrin detection probes were developed,but these probes show poor water solubility and insufficient luminescence intensity.Herein,we present an afterglow nanoprobe(Eu-NP)for porphyria detection in whole blood.The luminescent substance(europium complex)and the organic vinyl co mpound reacted with singlet oxygen(^(1)O_(2))were selected for encapsulation in polystyrene spheres.Eu-NP can respond to^(1)O_(2)produced by porphyrins,and the detection signals can be obtained by the emission of the afterglow Eu^(3+)-emissive nanosensor.Eu-NP can achieve high-sensitivity detection of porphyrin,and the lowest detection limit reaches 0.29μmol/L.The porphyrin detection in whole blood samples is consistent with clinical diagnosis results.Compared with the organic afterglow molecule,the Eu-NPs constructed in this work show a higher signal-to-noise ratio and sensitivity of porphyria detection.

关键词： Porphyria Afterglow Nanoprobe Europium luminescence Whole blood detection Rare earths

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Clinical and histopathological predictors of rapid kidney function decline in patients with biopsy-proven diabetic kidney disease

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Chinese Medical Journal 2023年第10期136卷 1243-1245页

作者： yiyang zhao Dongyuan Chang Liang Wu Xiaojuan Yu Suxia Wang Minghui zhao Min Chen Department of Renal Medicine Peking University First HospitalBeijing 100034China Research Units of Diagnosis and Treatment of Immune-Mediated Kidney Diseases Chinese Academy of Medical SciencesBeijing 100034China

To the Editor:Diabetic kidney disease(DKD)has become the leading cause of end-stage kidney disease(ESKD).According to the Kidney Disease Improving Global Outcomes(KDIGO)guidelines,rapid kidney function decline in DKD is defined as an estimated glomerular filtration rate(eGFR)slope≤−5 mL∙min^(−1)∙1.73 m^(−2)·year^(−1).The prognoses of patients who experience rapid eGFR decline are usually poor.In a multicenter retrospective study,230 of 377(61%)biopsy-proven DKD patients were rapid decliners.[1]It was reported that 32%and 42%of 195 type 2 diabetes(T2D)Pima Indians with normoalbuminuria and microalbuminuria,respectively,had a rapid eGFR decline,indicating that proteinuria alone has difficulty in fully predicting rapid kidney function decline in DKD patients with T2D.[2]Therefore,it is of interest to identify more useful clinicopathological predictors of a rapid kidney function decline in T2D patients.

关键词： kidney patients biopsy

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气候变化背景下黑河流域“三生”空间转型对生态环境质量的影响

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北京大学学报（自然科学版） 2024年第3期60卷 528-538页

作者：邹易赵一阳蒙吉军北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

选择中国西北干旱区黑河流域为研究对象,以ArcGIS10.6和Mathematica 8.0为研究平台,分析1990—2020年“三生”空间转型的时空格局,结合植被指数(NDVI)和土壤盐度指数(SI)分析生态环境质量的时空变化,通过建立混合效应模型与归因分析模型... 详细信息

选择中国西北干旱区黑河流域为研究对象,以ArcGIS10.6和Mathematica 8.0为研究平台,分析1990—2020年“三生”空间转型的时空格局,结合植被指数(NDVI)和土壤盐度指数(SI)分析生态环境质量的时空变化,通过建立混合效应模型与归因分析模型,分离气候变化背景下“三生”空间显性与隐性转型对生态环境质量变化的贡献,得到如下结果。1)黑河流域强弱生态空间各占28.12%和65%,生活和生产空间仅占6.88%;30年间生活和生产空间各增长0.32%和0.96%,强弱生态空间之间转换频繁(72.8%)。生态环境质量变化以2000年为转折点,由下降变为持续好转趋势。2)“三生”空间显性转型和气候变化对生态环境质量变化的贡献分别为39.8%和36.6%,降水对生产与生活空间的生态环境有主要贡献,气温则对生态空间环境质量存在非线性影响,隐性转型对生态环境变化的贡献率为23.6%。3)“三生”空间转型对生态环境的空间异质性影响更强,而气候变化对生态环境的时间异质性影响更强,中游地区生态环境质量同时受显性与隐性转型影响,下游则主要受隐性转型影响。研究结果可为黑河流域的国土空间优化和生态系统管理提供科学依据。

关键词： “三生”空间变化气候变化生态环境质量混合效应模型黑河流域

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生成式伪造语音安全问题与解决方案

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信息安全研究 2024年第2期10卷 122-129页

作者：冯畅吴晓龙赵熠扬徐明星郑方清华大学计算机科学与技术系北京100084 清华大学北京信息科学与技术国家研究中心北京100084 新疆大学计算机科学与技术学院乌鲁木齐830046

生成式人工智能算法的发展使得生成式伪造语音更加自然流畅,人类听力难以分辨真伪.首先分析了生成式伪造语音不当滥用对社会造成的一系列威胁,如电信诈骗更加泛滥、语音应用程序安全性下降、司法鉴定公正性受到影响、综合多领域的伪造... 详细信息

生成式人工智能算法的发展使得生成式伪造语音更加自然流畅,人类听力难以分辨真伪.首先分析了生成式伪造语音不当滥用对社会造成的一系列威胁,如电信诈骗更加泛滥、语音应用程序安全性下降、司法鉴定公正性受到影响、综合多领域的伪造信息欺骗社会大众等.然后从技术发展角度,对生成式伪造语音的生成算法和检测算法分别进行总结与分类,阐述算法流程步骤及其中的关键点,并分析了技术应用的挑战点.最后从技术应用、制度规范、公众教育、国际合作4方面阐述了如何预防以及解决生成式伪造语音带来的安全问题.

关键词：生成式人工智能伪造语音伪造语音安全问题伪造语音检测伪造语音威胁解决

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基于关节运动约束机器人高精度NURBS插补法

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机械设计与研究 2024年第1期40卷 84-91,96页

作者：赵一阳刘勋徐妍曹家彬闫维新上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 东北林业大学计算机与控制工程学院哈尔滨150040

提出了一种面向工业机器人NURBS曲线的刀尖速度规划及高精度插补算法。基于传统的S速度规划,引入速度约束与时间约束的自适应算法;实现刀尖点运动学约束与关节运动学约束之间的解析映射;构建最大进给率、最大加速度约束预设值,在双向速... 详细信息

提出了一种面向工业机器人NURBS曲线的刀尖速度规划及高精度插补算法。基于传统的S速度规划,引入速度约束与时间约束的自适应算法;实现刀尖点运动学约束与关节运动学约束之间的解析映射;构建最大进给率、最大加速度约束预设值,在双向速度扫描中带入修正后的各约束及端点处的速度极值;采用了基于弧长参数化的补偿插补策略,解决累计误差问题;用平面S形路径对算法进行测试,验证了该方法的适用性和准确性。

关键词：进给速度规划工业机器人关节运动学约束 NURBS 双向速度扫描

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基于不确定性的机坪管制系统风险评估

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现代计算机 2024年第6期30卷 73-79页

作者：廖勇黄杰方娜赵一阳中国民用航空飞行学院空中交通管理学院广汉618300

对机坪管制系统进行风险评估是提高机场安全水平的一个重要措施,但如何科学客观地评价机坪管制系统,得到贴近现实的评估结果是一个难题。基于此,建立了机坪管制系统风险评价体系,从组合权重法的观点出发,通过乘法归一化合成评价权重,并... 详细信息

对机坪管制系统进行风险评估是提高机场安全水平的一个重要措施,但如何科学客观地评价机坪管制系统,得到贴近现实的评估结果是一个难题。基于此,建立了机坪管制系统风险评价体系,从组合权重法的观点出发,通过乘法归一化合成评价权重,并在模糊集理论的基础上引入DS证据论对某机场机坪管制系统进行实例评估,得出人员因素是机坪管制系统安全体系的重点这一结论,对机坪管制系统安全改进有较好的指导意义。

关键词：机坪管制组合权重法不确定性隶属度函数 DS证据理论风险评估

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青少年“在线运动友谊网”在锻炼者图式影响健康促进生活方式中的调节效应

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上海体育学院学报 2023年第11期47卷 79-91,108页

作者：赵溢洋曲阜师范大学体育科学学院山东曲阜273165

运用社会网络分析方法检验“在线运动友谊网”的结构(网络规模、网络密度、网络层级、网络约束)在自变量锻炼者图式和因变量健康促进生活方式中的调节效应。发现:①在主效应检验中,锻炼者图式正向影响因变量;网络层级和网络约束负向影... 详细信息

运用社会网络分析方法检验“在线运动友谊网”的结构(网络规模、网络密度、网络层级、网络约束)在自变量锻炼者图式和因变量健康促进生活方式中的调节效应。发现:①在主效应检验中,锻炼者图式正向影响因变量;网络层级和网络约束负向影响因变量,表明“在线运动友谊网”的结构扁平,小群体权力和影响力去中心化,并且网络结构洞多,对健康促进生活方式的预测更优。②在与锻炼者图式的交互效应检验中,网络密度正向影响因变量,网络约束负向影响因变量,即锻炼者图式水平相同时,网络密度高或网络约束低对健康促进生活方式的影响更显著。③以网络密度为代表的网络封闭和以网络约束为代表的结构洞在共存互补中呈现一种张力,在矛盾统一中影响青少年的健康促进生活方式。网络结构调节效应显著为在线小群体的体育与健康社会动员策略提供了经验数据和可能的理论依据。

关键词：社会网络锻炼者图式健康促进调节效应青少年

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非最终灭菌疫苗制剂车间布置设计探究

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广东化工 2024年第3期51卷 97-100页

作者：易德俊张俊王辉马瑞丽陈笑琳于林涛赵一阳南阳师范学院河南南阳473061

本文以第十届全国大学生制药工程设计竞赛题目——“7000万只新冠疫苗制剂车间工艺设计”为例,针对非最终灭菌疫苗制剂生产车间布置设计进行探讨,分析非最终灭菌疫苗制剂车间布置设计的关键因素。在GMP和医药工业洁净厂房设计标准等规... 详细信息

本文以第十届全国大学生制药工程设计竞赛题目——“7000万只新冠疫苗制剂车间工艺设计”为例,针对非最终灭菌疫苗制剂生产车间布置设计进行探讨,分析非最终灭菌疫苗制剂车间布置设计的关键因素。在GMP和医药工业洁净厂房设计标准等规范的基础上完成了新冠疫苗车间布置设计,并对人物流路线、洁净区压差以及消防逃生的设置进行了说明,希望为今后疫苗生产车间布置和生产过程的环境控制提供参考。

关键词：新冠疫苗制剂车间非最终灭菌车间布置设计 “回”字型布置自动化控制

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