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计算机工程与应用 2024年第15期60卷 1-10页

作者：韦宸越何明韩伟徐昕高宏中国人民解放军陆军工程大学指挥控制工程学院南京210007 中国人民解放军32180部队国防科技大学智能科学学院长沙410073

无人机集群在实际应用中常受地形地貌、风雪雨雾、防空打击等扰动因素影响,导致集群性能下降、任务完成能力降低。为有效评估和提升集群抗扰能力,从无人机集群弹性评估指标和弹性重构方法两方面展开深入研究。梳理分析无人机集群弹性评... 详细信息

无人机集群在实际应用中常受地形地貌、风雪雨雾、防空打击等扰动因素影响,导致集群性能下降、任务完成能力降低。为有效评估和提升集群抗扰能力,从无人机集群弹性评估指标和弹性重构方法两方面展开深入研究。梳理分析无人机集群弹性评估指标研究现状;从预测性重构和抗扰动重构两方面对无人机集群弹性重构方法进行了研究总结;针对评估指标不全面及多任务、多扰动情况下集群无法自适应重构问题,分别提出多维弹性评估指标和无人机集群相变重构方法,进一步考虑了覆盖率、能耗等因素对集群性能的影响,实现了不同任务类型和扰动种类自适应相变,大幅提升了集群应对扰动能力。最后,总结展望无人机集群弹性重构未来发展趋势。

关键词：无人机集群弹性评估指标弹性重构相变重构

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稳态磁共振弹性成像的重构算法及其有限元仿真研究

稳态磁共振弹性成像的重构算法及其有限元仿真研究

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作者：丁丽合肥工业大学

学位级别：硕士

磁共振弹性成像(Magnetic Resonance Elastography,MRE)是一种新型的,可以量化组织力学特性的无创成像方法。该技术使用弹性波激励装置在组织表面激发弹性波,然后使用运动敏感梯度测量组织内质点的位移,最后逆向求解组织的弹性力学问题... 详细信息

磁共振弹性成像(Magnetic Resonance Elastography,MRE)是一种新型的,可以量化组织力学特性的无创成像方法。该技术使用弹性波激励装置在组织表面激发弹性波,然后使用运动敏感梯度测量组织内质点的位移,最后逆向求解组织的弹性力学问题,得到组织弹性系数分布图。其中,弹性重构是磁共振弹性成像技术的一个重要环节。问题在于,组织的弹性力学参数最多有81个独立变量,这对求解造成了很大的困难。如果假设组织的各向同性,可以将其未知的弹性力学参数减少到2个。目前,大多数磁共振弹性成像重构算法多是在该假设的基础上进行演化的。本文研究了磁共振弹性成像的基本原理,推导和分析了人体软组织的生物力学模型,然后研究了基于各向同性假设的稳态磁共振弹性成像算法,将不同算法按其所依据的不同假设进行了归类,从数学原理上深入浅出地分析了不同算法的优缺点,并使用仿真和实验数据分析算法中的不同数学假设对弹性重构的影响,使用高斯导数滤波器实现亥姆霍兹方程直接反演算法,重建结果显示分辨率提高了,并实现了对混合一步法求解过程的改进。最后本文使用有限元平台,根据弹性动力学原理,模拟弹性波在组织中的传播,分析了不同的激励条件对重构结果的影响。

关键词：磁共振弹性成像弹性重构有限元弹性模量

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瞬态脉冲与稳态激励磁共振弹性成像方法的仿真研究

瞬态脉冲与稳态激励磁共振弹性成像方法的仿真研究

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作者：朱霞丽合肥工业大学

学位级别：硕士

磁共振弹性成像(Magnetic Resonance Elastography, MRE)是当前弹性成像技术中的主流,在医学诊断上具有良好的发展前景。弹性波驱动机制及其激励方式是MRE研究热点。设计高效的弹性波驱动机制以及特定的弹性波激励方式能够提高弹性波驱... 详细信息

磁共振弹性成像(Magnetic Resonance Elastography, MRE)是当前弹性成像技术中的主流,在医学诊断上具有良好的发展前景。弹性波驱动机制及其激励方式是MRE研究热点。设计高效的弹性波驱动机制以及特定的弹性波激励方式能够提高弹性波驱动和转化效率,从而增强MRE的成像效果。本研究针对MRE的弹性波驱动和激励部分做了如下一些有价值的工作：1.根据弹性力学原理,研究弹性波在组织中传播的波动方程。使用有限元方法仿真磁共振弹性成像的波动方程,对仿真数据进行处理,将求解得到的仿真估计值与理论值进行对比,验证MRE有限元仿真的可靠性。2.在气动弹性波驱动技术的基础上设计了一种吸附式气动激励装置,利用激光位移传感器检测吸附和不吸附下激励的结果,用数据采集卡对数据进行采集、传输和存储。使用MRE的仿真平台对激励装置进行了仿真分析,验证吸附式设计功能效果,结果满足弹性驱动机制设计要求,实现了弹性波高效转化功能。3.针对瞬态弹性成像中弹性波传播特点,以及谐波态弹性成像重构算法成像要求,研究利用瞬态激励的弹性波到达各节点时间成像的方案,设计了新算法,并在MATLAB中编程实现。利用MRE仿真模型仿真瞬态弹性成像和谐波态弹性成像,用新算法处理仿真数据,得到的结果与谐波态MRE结果对比,证明了瞬态弹性成像的优势以及新算法的可靠性。弹性驱动机制设计和激励方式研究是MRE的一个研究方向,本论文的研究工作围绕这一方向展开,研究了MRE弹性波激励机制和弹性波激励方式,并通过仿真和实际实验验证了弹性波激励装置的可靠性,同时也验证了瞬态弹性波激励方式的优点。

关键词：弹性波瞬态磁共振弹性成像有限元数值仿真弹性重构

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