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改进特征提取网络的6D目标姿态估计算法

测绘科学 2024年第7期49卷 143-152页

作者：李鹏陈杰勇王珂邓元明湘潭大学自动化与电子信息学院北京宇航系统工程研究所

为解决弱纹理目标和遮挡目标难以进行实时准确姿态估计的问题，在DenseFusion的框架上提出改进特征提取网络的6D目标姿态估计算法：(1)在图像特征提取阶段加入跳跃连接方法及注意力机制模块，使得深层特征与浅层特征有效融合，提高特征... 详细信息

为解决弱纹理目标和遮挡目标难以进行实时准确姿态估计的问题，在DenseFusion的框架上提出改进特征提取网络的6D目标姿态估计算法：(1)在图像特征提取阶段加入跳跃连接方法及注意力机制模块，使得深层特征与浅层特征有效融合，提高特征信息的丰富性和有效性；(2)在点云特征提取阶段使用PointNet进行点云的初始特征提取，采用K近邻法和全局池化，获得更丰富的点云特征信息；(3)将图像特征和点云特征进行密集融合进行姿态估计和优化。实验表明，改进后的算法在LineMOD数据集和Occlusion LineMOD数据集上的表现都优于DenseFusion算法，且改进的图像特征提取网络和改进的点云特征提取网络不论是单一使用还是叠加使用均能有效提高姿态估计的准确率。

关键词：特征提取特征融合 6D姿态估计

编队航天器协同绕飞非合作目标的全驱预设性能控制

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航空学报 2024年第1期45卷 79-93页

作者：殷泽阳邢友朋韩飞魏才盛廖宇新中南大学自动化学院长沙410083 上海航天控制技术研究所上海201109

针对利用多星编队协同绕飞空间非合作目标的控制问题,考虑外部干扰和目标非期望轨道机动影响,提出了一种基于全驱系统理论的分布式约定时间预设性能控制方法。首先,基于视线坐标系建立服务航天器编队绕飞非合作目标的相对运动方程,并将... 详细信息

针对利用多星编队协同绕飞空间非合作目标的控制问题,考虑外部干扰和目标非期望轨道机动影响,提出了一种基于全驱系统理论的分布式约定时间预设性能控制方法。首先,基于视线坐标系建立服务航天器编队绕飞非合作目标的相对运动方程,并将其转化为全驱系统形式以降低控制器设计复杂度;其次,结合拓扑理论设计一种分布式约定时间预设性能控制器,保证多星编队绕飞的瞬态和稳态控制性能;此外,引入扩张状态观测器观测并合理补偿系统中存在的不确定项与干扰,提高多星编队绕飞的控制精度与鲁棒性。最后,通过两组绕飞仿真验证了所设计控制方法的有效性。

关键词：全驱系统理论编队绕飞非合作目标预设性能控制扩张状态观测器

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医用镁合金耐腐蚀性能研究进展

稀有金属材料与工程 2024年第8期53卷 2390-2404页

作者：郭传平高冬芳李羡乔阳济南大学机械工程学院山东济南250022 山东大学第二医院基础医学研究所山东济南250033 山东大学第二医院手足外科山东济南250031

近年来,医用镁合金作为“第三代生物医用材料”,因其具有优异的生物相容性和可降解性吸引了众多学者的关注,在传统医用植入物难以降解的背景下,展现了独有的潜力。然而,由于其较差的耐蚀性,难以满足医用植入物的临床应用需求,因此,研究... 详细信息

近年来,医用镁合金作为“第三代生物医用材料”,因其具有优异的生物相容性和可降解性吸引了众多学者的关注,在传统医用植入物难以降解的背景下,展现了独有的潜力。然而,由于其较差的耐蚀性,难以满足医用植入物的临床应用需求,因此,研究医用镁合金的耐腐蚀性能有着举足轻重的作用。本文从3种典型医用镁合金的耐蚀性研究出发,综述了不同元素含量医用镁合金在临床应用中耐腐蚀性能以及表面涂层、合金化等腐蚀防护技术的最新研究进展,并介绍了计算机仿真模拟技术在医用镁合金腐蚀研究方面的应用成果,据此对医用镁合金材料未来的发展趋势进行了展望。

关键词：生物医用材料医用镁合金生物相容性耐腐蚀性能仿真模拟

Ti^(4+)掺杂对Ca_(3)Co_(2)O_(6)磁性和磁-介电性能的影响

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物理学报 2024年第17期73卷 258-265页

作者：王明豪龚高尚张会均何诗悦刘若水王利晨杨淑娴郑州轻工业大学电子信息学院郑州450000 郑州轻工业大学河南省磁电信息功能材料重点实验室郑州450000 中国科学院宁波材料技术与工程研究所宁波315201 中国电子信息产业发展研究院集成电路研究所北京100081

本文采用溶胶-凝胶法制备了一系列Ca_(3)Co_(2-x)Ti_(x)O_(6)(x=0,0.02,0.04,0.06)多晶样品,并对他们的磁性、介电和磁介电性能进行了研究.X射线衍射结果显示少量的Ti4^(+)并未改变Ca_(3)Co_(2)O_(6)的晶体结构.虽然非磁性的Ti4^(+)离... 详细信息

本文采用溶胶-凝胶法制备了一系列Ca_(3)Co_(2-x)Ti_(x)O_(6)(x=0,0.02,0.04,0.06)多晶样品,并对他们的磁性、介电和磁介电性能进行了研究.X射线衍射结果显示少量的Ti4^(+)并未改变Ca_(3)Co_(2)O_(6)的晶体结构.虽然非磁性的Ti4^(+)离子破坏了Ca_(3)Co_(2)O_(6)的长程铁磁链并抑制了部分铁磁相互作用,使得掺杂样品的磁化强度有所降低.但磁性测量结果拟合得到的居里-外斯温度和交换常数均为正值,说明在Ti4^(+)掺杂的Ca_(3)Co_(2-x)Ti_(x)O_(6)样品中铁磁相互作用依旧是占据主导地位的.由于Ti4^(+)离子的引入,Ca_(3)Co_(2)O_(6)的自旋阻挫得到一定程度释放,抑制了Ca_(3)Co_(2)O_(6)磁化台阶的形成.Ca_(3)Co_(2)O_(6)作为一种典型的磁介电耦合材料,Ti4^(+)离子掺杂对体系自旋阻挫的释放和精细磁结构的调控也使得样品的磁介电耦合效应受到了一定程度的抑制.

关键词： Ca_(3)Co_(2)O_(6) 磁化台阶磁介电效应

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制导炸弹类目标运动建模与仿真

兵器装备工程学报 2024年第10期45卷 206-210页

作者：王宝宝辛斌北京理工大学自动化学院北京100081 江苏自动化研究所江苏连云港222061

针对现代战争中制导炸弹对要地防空的主要威胁,提高防空武器系统的综合作战效能,结合制导炸弹的受力分析、运动分析,采用了极限参数动力学模型,由航迹控制函数根据制导炸弹的轨迹特性及过载能力限制给出制导炸弹在飞行过程中的受力及控... 详细信息

针对现代战争中制导炸弹对要地防空的主要威胁,提高防空武器系统的综合作战效能,结合制导炸弹的受力分析、运动分析,采用了极限参数动力学模型,由航迹控制函数根据制导炸弹的轨迹特性及过载能力限制给出制导炸弹在飞行过程中的受力及控制参数,并对国外典型的制导炸弹弹道进行了模拟仿真验证。验证结果表明,仿真产生的制导炸弹航迹数据比较真实地反映了滑翔类制导炸弹的运动规律,计算简单,实时性好,能够为防空武器对制导炸弹的拦截方式研究提供有效的仿真措施。

关键词：制导炸弹比例导引落角约束六自由度模型航迹仿真

三种玫瑰多糖的结构特征及美容相关活性的比较研究

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食品工业科技 2024年第19期45卷 325-336页

作者：赵永雷杨付锐牛俊华郑岚马耀宏孟庆军王丙莲杨艳齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东省科学院生物研究所山东济南250103

分别提取获得和田玫瑰多糖、苦水玫瑰多糖和平阴玫瑰多糖。测定粗多糖得率及多糖含量,利用离子色谱仪、傅里叶红外光谱仪、高效液相色谱联用多角度激光散射法、刚果红实验和碘-碘化钾实验表征多糖结构。利用体外抗氧化实验、益生元实验... 详细信息

分别提取获得和田玫瑰多糖、苦水玫瑰多糖和平阴玫瑰多糖。测定粗多糖得率及多糖含量,利用离子色谱仪、傅里叶红外光谱仪、高效液相色谱联用多角度激光散射法、刚果红实验和碘-碘化钾实验表征多糖结构。利用体外抗氧化实验、益生元实验和酪氨酸酶抑制实验分析玫瑰多糖美容相关活性。结果表明,和田玫瑰的粗多糖得率高于苦水玫瑰和平阴玫瑰(P化能力、益生元作用及酪氨酸酶抑制能力。在3种玫瑰多糖中,平阴玫瑰多糖具有较强的ABTS^(+)及DPPH自由基清除能力(P<0.05),而和田玫瑰多糖具有较强的酪氨酸酶抑制能力(P<0.05)。因此,3种玫瑰多糖结构具有相似性,其结构的差异导致生物学活性略有差异。3种玫瑰多糖在美容功能食品领域具有良好的开发应用前景。

关键词：玫瑰多糖结构表征抗氧化活性益生元活性酪氨酸酶抑制能力

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双Gabor滤波器手掌静脉识别网络

中国图象图形学报 2024年第9期29卷 2753-2763页

作者：吴微张源林森陈希爱李云鹏沈阳大学信息工程学院沈阳110044 沈阳理工大学自动化与电气工程学院沈阳110159 中国科学院沈阳自动化研究所沈阳110016

目的基于手掌静脉的身份识别需要在近红外光下采集手掌血管图像,安全性高。开放环境下的非接触式采集,相对于传统的将手掌放到采集箱体内固定栓上的采集方式更受用户欢迎。但开放环境带来的可见光干扰和非接触拍摄带来的图像旋转、平移... 详细信息

目的基于手掌静脉的身份识别需要在近红外光下采集手掌血管图像,安全性高。开放环境下的非接触式采集,相对于传统的将手掌放到采集箱体内固定栓上的采集方式更受用户欢迎。但开放环境带来的可见光干扰和非接触拍摄带来的图像旋转、平移、比例缩放、光照改变使得识别具有挑战性。针对以上两个难点,研究了一种基于非监督卷积神经网络的方法。方法在卷积层中结合主成分分析(principal component analysis,PCA)滤波器提取主元信息,减少由于可见光引起的噪声影响;以固定尺寸Gabor滤波器为多尺度自适应Gabor滤波器提供先验知识,克服图像因几何与光照改变对识别产生的干扰,用以增强掌脉稳定特征,提升识别性能,再以二值化方式降低数据量,最后使用自适应K近邻(K-nearest neighbors,KNN)的变体分类器进行分类识别。结果采用自建图库、同济图库和PolyU-NIR图库进行实验分析,在3个图库中的等误率分别为0.2899%、0.2113%和0.1586%,误拒率和误识率分别为0.0027和2.3188、0.0023和1.2821、0.0000和1.5962。结论与传统方法以及经典网络方法相比,该方法能有效提高识别准确率,适用于对安全性要求较高的场合进行身份识别,具有实用价值。

关键词：生物特征识别手掌静脉识别非接触近红外光图像卷积神经网络(CNN)

基于源荷谐波耦合模型的数据驱动概率谐波潮流计算

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中国电机工程学报 2024年第11期44卷 4323-4334,I0012页

作者：李亚辉孙媛媛王庆岩丁磊孙凯祺刘洋程新功山东大学电气工程学院山东省济南市250061 国网山东省电力公司超高压公司山东省济南市250118 国网山东省电力公司电力科学研究院山东省济南市250002 济南大学自动化与电气工程学院山东省济南市250022

随着新能源及负荷中电力电子装置的广泛应用,电力系统谐波畸变程度不断增加。同时,新能源及负荷显著的不确定特征,进一步增加了谐波分析难度。为有效评估系统不确定谐波状态,充分挖掘源荷实际运行特征,提出一种数据驱动的概率谐波潮流(p... 详细信息

随着新能源及负荷中电力电子装置的广泛应用,电力系统谐波畸变程度不断增加。同时,新能源及负荷显著的不确定特征,进一步增加了谐波分析难度。为有效评估系统不确定谐波状态,充分挖掘源荷实际运行特征,提出一种数据驱动的概率谐波潮流(probabilistic harmonic power flow,PHPF)计算方法。首先,基于实测数据,建立考虑时变特性的源荷动态谐波耦合矩阵模型(dynamic harmonic coupling matrix model,DHCMM),揭示不同时段内谐波电压与谐波电流的相互耦合关系。然后,利用实测数据挖掘源荷时变不确定特征,采用改进点估计法提取统计特性,克服变量间相互影响引起的估计偏差。最后,提出针对源荷不确定性的PHPF计算方法,对系统中时变不确定谐波进行评估。实验结果表明,基于实测数据的谐波耦合矩阵模型能够有效分析谐波源时变特性,结合源荷时变不确定功率状态,所提PHPF计算方法能够对电力系统谐波进行准确评估。

关键词：数据驱动谐波耦合矩阵模型谐波评估概率谐波潮流(PHPF) 不确定特征

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脉冲依赖稳定性

系统科学与数学 2024年

作者：邵林邵汉永曲阜师范大学自动化研究所山东科技大学电子信息工程学院

本文采用类李亚普诺夫泛函法深入研究脉冲系统的稳定性.与通常的李雅普诺夫函数相比,类李亚普诺夫泛函不要求正定也不要求连续,一般地会导致保守性较小的结果.首先,对确定系统,考虑系统当前时刻将脉冲区间划分的前后两个子区间,通过引... 详细信息

本文采用类李亚普诺夫泛函法深入研究脉冲系统的稳定性.与通常的李雅普诺夫函数相比,类李亚普诺夫泛函不要求正定也不要求连续,一般地会导致保守性较小的结果.首先,对确定系统,考虑系统当前时刻将脉冲区间划分的前后两个子区间,通过引进状态及其导数在这两个区间上的多重积分,特别是这些积分和状态、脉冲状态的交叉项,创设新的类李亚普诺夫泛函以推广现有的类李亚普诺夫函数.对类李亚普诺夫泛函导数的估计,则开发使用了系统的积分方程以充分利用系统信息,而采用了高阶积分不等式以降低估计的保守性.根据类李雅普诺夫泛函引理导出了保守性较小的稳定性判据,包括驻留时间区间、驻留时间上限和驻留时间下限稳定性判据.然后,基于这些判据研究了不确定情形,给出了新的鲁棒稳定性结果.这些稳定性和鲁棒稳定性结果具有线性矩阵不等式形式,可用Matlab中的LMI工具箱验证.最后,举例说明了所得稳定性结果具有较小的保守性.

关键词：脉冲系统脉冲依赖稳定鲁棒稳定