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面向动态目标搜索与打击的空地协同自主任务分配方法

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系统工程与电子技术 2024年第7期46卷 2346-2358页

作者：费博雯包卫东刘大千朱晓敏国防科技大学系统工程学院湖南长沙410073

面向复杂城市环境中的运动目标搜索与打击任务,单域无人平台受视野范围和运动能力等限制,易出现目标遗漏和任务完成率低的问题。针对这些问题,提出一种面向动态目标搜索与打击的空地协同自主任务分配方法,通过结合无人机视野范围广以及... 详细信息

面向复杂城市环境中的运动目标搜索与打击任务,单域无人平台受视野范围和运动能力等限制,易出现目标遗漏和任务完成率低的问题。针对这些问题,提出一种面向动态目标搜索与打击的空地协同自主任务分配方法,通过结合无人机视野范围广以及无人车机动性强的特点,提升空地无人系统的任务执行效率和区域覆盖率。一方面,针对未知运动目标,提出一种基于数字信息素的目标搜索模型,以平台协同收益和区域覆盖率为优化指标,保证在尽可能短的时间周期内发现区域中的所有目标。另一方面,面向动态到达的打击任务,构建基于可行路径规划的任务分配模型,以平台能耗和任务完成时间为目标函数,在保证任务完成率的同时,提高空地协同系统的资源利用率。与现有方法相比,所提方法能够在最短的时间内发现所有目标,区域覆盖率达到55%以上,且资源利用率为84.4%。实验结果表明,所提方法具备较好的目标搜索和任务执行能力。

关键词：空地协同数字信息素目标搜索任务分配路径规划

面向用户移动场景的无人机中继功率分配与轨迹设计

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电子与信息学报 2024年第5期46卷 1896-1907页

作者：颜志陆元媛丁聪何代钰欧阳博杨亮王耀南湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 湖南大学信息科学与工程学院长沙410082

在无人机(UAV)中继通信中,中继无人机的通信资源分配与运动规划是需要重点解决的问题。为了提升无人机中继通信系统的通信效率,该文提出一种基于近端策略优化算法的无人机中继功率分配与轨迹设计联合规划方法。该方法将用户移动场景下... 详细信息

在无人机(UAV)中继通信中,中继无人机的通信资源分配与运动规划是需要重点解决的问题。为了提升无人机中继通信系统的通信效率,该文提出一种基于近端策略优化算法的无人机中继功率分配与轨迹设计联合规划方法。该方法将用户移动场景下无人机中继功率分配与轨迹设计联合规划问题建模为马尔可夫决策过程,考虑用户位置信息获取不精确的情形,在满足用户中断概率约束的前提下,以中继通信系统的吞吐量最大为优化目标设置奖励函数,采用一种收敛速度较快的深度强化学习算法——近端策略优化算(PPO)法求解,实现中继无人机飞行轨迹优化和中继发射功率合理有效分配。仿真实验结果表明,针对用户随机移动的无人机中继通信场景,该文所提方法与基于随机策略和传统深度确定性策略梯度(DDPG)的方法相比,系统吞吐量分别提升22%和15%。结果表明,所提方法能够有效地提高系统的通信效率。

关键词：无人机通信用户随机移动无人机轨迹设计功率分配通信效率近端策略优化

基于CDIO理念的信源编码与译码课程教学模式改革

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河南教育（高教版）（中） 2024年第9期 67-69页

作者：陈琦张连海信息工程大学信息系统工程学院河南郑州450001

为了提高信源编码与译码课程的教学质量,增强学生在实际工作中对编码信源进行分析和还原的能力,针对当前课程的现状和存在的问题,提出一种基于CDIO教育理念的信源编码与译码课程教学模式。该模式将从教学目标、教学计划、教学体系和教... 详细信息

为了提高信源编码与译码课程的教学质量,增强学生在实际工作中对编码信源进行分析和还原的能力,针对当前课程的现状和存在的问题,提出一种基于CDIO教育理念的信源编码与译码课程教学模式。该模式将从教学目标、教学计划、教学体系和教学效果评价等多个方面进行改革。以语音参数编码与译码为例,详细描述项目式教学的具体实施过程,并对教学改革的效果进行分析。基于CDIO理念的信源编码与译码课程教学模式改革,不仅激发了学生的学习兴趣,还加快了学生逆向思维能力的培养,提升了他们对未来工作岗位的适应能力。

关键词：信源编码与译码 CDIO教育理念教学模式改革

Stacking集成策略下的径向基函数曲面复杂矿体三维建模方法

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地球科学 2024年第3期49卷 1165-1176页

作者：扶金铭胡茂胜方芳储德平李红万波中国地质大学计算机学院湖北武汉430074 中国地质大学地理与信息工程学院湖北武汉430078 国家地理信息系统工程技术研究中心湖北武汉430078

建立三维矿体模型是数字矿山、智慧矿山的基础.针对经典径向基函数曲面重建算法在原始数据稀疏时出现曲面边界自拟合及模型不连续现象,提出了一种集成多种机器学习模型的径向基函数曲面复杂矿体三维建模方法.该方法利用Stacking模型学... 详细信息

建立三维矿体模型是数字矿山、智慧矿山的基础.针对经典径向基函数曲面重建算法在原始数据稀疏时出现曲面边界自拟合及模型不连续现象,提出了一种集成多种机器学习模型的径向基函数曲面复杂矿体三维建模方法.该方法利用Stacking模型学习矿体轮廓线离散化点云数据的分布特征,建立表征矿体模型几何信息的有向点集;在此基础上提取边界点及法向量,通过Hermite型径向基函数建立隐式场,最后基于行进四面体算法建立三维矿体模型.与轮廓线拼接法、经典径向基函数曲面重建算法、简单克里金插值法相比,该方法能够有效减少曲面边界自拟合现象,减少模型多余孔洞,提高模型的连续性;建立的模型所切轮廓线与原始轮廓线相似度达75.14%,与人工干预程度较高的显式模型相当;在体积表征上与显式模型的差距达到最低.

关键词：复杂矿体建模隐式建模 Stacking集成策略机器学习径向基函数三维建模

基于动态网络的文本敏感信息感知脑响应检测模型

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传感器与微系统 2024年第4期43卷 152-156页

作者：李慧敏曾颖童莉鲁润南闫镔郑州大学网络空间安全学院河南郑州450001 战略支援部队信息工程大学信息系统工程学院河南郑州450001

针对文本敏感信息感知过程复杂和个体差异大造成敏感信息感知脑响应潜伏期不确定性的问题,提出了一种基于动态卷积神经网络的脑响应检测模型——DyCNN_CBAM。该模型通过增加的动态卷积模块,让每层的卷积参数在训练的时候随着输入可变,... 详细信息

针对文本敏感信息感知过程复杂和个体差异大造成敏感信息感知脑响应潜伏期不确定性的问题,提出了一种基于动态卷积神经网络的脑响应检测模型——DyCNN_CBAM。该模型通过增加的动态卷积模块,让每层的卷积参数在训练的时候随着输入可变,可提升模型的尺寸与容量。然后在模型第一、二层后增加的注意力机制模块,自动计算贡献度较高的时空信息。实验结果表明:该模型比现有的单尺度模型平均分类准确率提高了4%,F1分数提高6.7%,同时比现有多尺度网络平均分类准确率提高了2%,F1分数提高1.2%。此外,在公开数据集上取得最好的F1分数。由此说明,该网络更够适应文本敏感信息感知脑信号潜伏期抖动性,有效地提升了文本敏感信息检测模型的稳定性。

关键词：文本敏感信息脑电信号目标检测动态卷积神经网络注意力机制

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基于变前视距离的四轮同步转向农机改进纯跟踪控制

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农业机械学报 2024年第3期55卷 21-28页

作者：沈跃赵莎张亚飞何思伟冯瑞刘慧江苏大学电气信息工程学院镇江212013

路径跟踪控制是提高自主导航系统控制精度的关键。针对在复杂农田作业环境下转弯时纯跟踪算法跟踪精度不高的问题,本文提出了一种基于改进纯追踪模型的四轮同步转向农机路径跟踪控制算法。建立了基于四轮同步转向农机的运动学模型和纯... 详细信息

路径跟踪控制是提高自主导航系统控制精度的关键。针对在复杂农田作业环境下转弯时纯跟踪算法跟踪精度不高的问题,本文提出了一种基于改进纯追踪模型的四轮同步转向农机路径跟踪控制算法。建立了基于四轮同步转向农机的运动学模型和纯跟踪模型,在此基础上考虑航向误差得到改进纯跟踪模型,进行RTK定位坐标修正,根据量化误差的评价函数搜索前视区域最优目标点,得到最优前视距离。本文算法能实时确定四轮同步转向农机改进纯跟踪模型中的前视距离,使航向误差和横向误差最小化,实现目标点的自适应优化。仿真结果表明,本文方法转弯时平均绝对横向误差减至0.035 m,平均绝对航向误差减至0.212°;水田实验结果表明,当四轮同步转向农机作业速度为3.6 km/h时,四轮转向农机轨迹跟踪平均绝对横向误差减至0.109 m,平均绝对航向误差减至2.799°,转弯跟踪精度显著提高。

关键词：水田四轮同步转向改进纯追踪控制前视距离自适应优化

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基于自适应扰动补偿观测器的漏磁可控永磁电机无位置传感器控制研究

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中国科学：技术科学 2024年第5期54卷 911-923页

作者：朱孝勇彭忠飞张丽周以灿江苏大学电气信息工程学院镇江212013

基于独特漏磁设计的漏磁可控永磁(flux leakage controllable permanent magnet, FLC-PM)电机,具有宽调速和高输出转矩特性,能够满足电动汽车多变工况下广域高效的运行需求.然而,由于FLC-PM电机特殊的漏磁磁路设计,使其无位置传感器控... 详细信息

基于独特漏磁设计的漏磁可控永磁(flux leakage controllable permanent magnet, FLC-PM)电机,具有宽调速和高输出转矩特性,能够满足电动汽车多变工况下广域高效的运行需求.然而,由于FLC-PM电机特殊的漏磁磁路设计,使其无位置传感器控制驱动系统存在周期性谐波干扰、非周期性谐波干扰和环路延迟问题,从而严重影响转子位置估算性能.针对上述问题,本文提出一种基于自适应扰动补偿观测器的无位置传感器控制方法.首先,提出自适应扰动迭代学习控制方法,通过迭代学习增益自适应扰动变化,以抑制周期性干扰和非周期性干扰的谐波,降低电流的谐波含量.此外,设计自适应补偿位置观测器,对估计位置误差进行实时在线观测和补偿,在提高FLC-PM电机转子位置估计精度的同时,改善驱动系统的动态性能.最后,通过实验验证所提控制方法的有效性和可行性.

关键词：漏磁可控永磁电机无位置传感器控制谐波抑制迭代学习控制自适应扰动与补偿

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光子计数探测器技术应用进展

中国医学装备 2024年第2期21卷 179-183页

作者：张欣睿陈庶民王毅忠任钧儒蔡爱龙李磊闫镔战略支援部队信息工程大学信息系统工程学院郑州450001

光子计数探测器(PCD)是一种用于检测X射线光子的装置,能够将光子能量直接转化为电信号,从而实现对光子的计数和测量。基于PCD的能谱CT技术(PCD-CT)可以提供额外的能谱成像信息,改善成像质量,同时降低辐射剂量。相较于能量积分探测器(EID... 详细信息

光子计数探测器(PCD)是一种用于检测X射线光子的装置,能够将光子能量直接转化为电信号,从而实现对光子的计数和测量。基于PCD的能谱CT技术(PCD-CT)可以提供额外的能谱成像信息,改善成像质量,同时降低辐射剂量。相较于能量积分探测器(EID),PCD具有能量转换效率高、成像质量好、结构设计精巧、应用范围广等优势,在超低剂量CT、特定病症检验及工业检测中具有广阔的应用前景。综述PCD-CT在能谱CT成像中的应用,为其在临床医疗诊断与工业应用提供有益参考。

关键词：光子计数探测器(PCD) 计算机断层成像(CT) 能谱成像临床诊断工业应用

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基于IESPSO的舵机倾转矢量动力系统建模与参数辨识

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仪器仪表学报 2024年第1期45卷 278-287页

作者：沈跃王佳俊储金城刘铭晖刘慧江苏大学电气信息工程学院镇江212013

针对在旋翼动态时产生的外力矩影响下,倾转矢量动力系统中的舵机系统模型辨识精度低、实际响应难以估计的问题,本文将舵机外力矩作为扰动噪声纳入辨识环节,构建系统模型,并提出了一种基于改进生态系统粒子群优化(IESPSO)的倾转旋翼舵机... 详细信息

针对在旋翼动态时产生的外力矩影响下,倾转矢量动力系统中的舵机系统模型辨识精度低、实际响应难以估计的问题,本文将舵机外力矩作为扰动噪声纳入辨识环节,构建系统模型,并提出了一种基于改进生态系统粒子群优化(IESPSO)的倾转旋翼舵机系统参数辨识方法。为确保试验稳定安全进行,本文设计了倾转矢量动力系统辨识平台,进行参数辨识试验。试验结果表明,在旋翼动态时产生的外力矩噪声影响下,IESPSO相对于粒子群优化法、生态系统粒子群优化法与递推最小二乘法,均方根误差降低了1.46%,1.79%与56.37%,辨识精度有明显提升,并具备更快的寻优收敛速度。在修改搜索空间后,IESPSO仍具有较高的寻优精度,避免了在宽搜索空间下无法快速搜索至较优可行解的问题。

关键词：系统辨识生态系统粒子群舵机系统模型倾转矢量动力系统