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改进RT-DETR的无人机图像目标检测算法

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计算机工程与应用 2025年第01期61卷 98-108页

作者：姜贸翔司占军王晓喆天津科技大学人工智能学院北京航空航天大学无人系统研究院

针对轻小型无人机图像目标检测中由于目标灵活多样、环境复杂多变导致的检测精度低等问题，提出基于改进RT-DETR无人机目标检测算法。综合考虑轻量级SimAM注意力和倒置残差模块改进ResNet-r18主干网络，提高目标检测模型的特征提取能力... 详细信息

针对轻小型无人机图像目标检测中由于目标灵活多样、环境复杂多变导致的检测精度低等问题，提出基于改进RT-DETR无人机目标检测算法。综合考虑轻量级SimAM注意力和倒置残差模块改进ResNet-r18主干网络，提高目标检测模型的特征提取能力。采用级联分组注意力机制优化倒置残差模块和特征交互模块，提升特征选择能力，实现目标检测信息的精细化获取。颈部网络中引入160×160检测层，提升特征融合阶段小目标的感知能力。基于VisDrone2019数据集的实验结果表明，改进后的模型具有更低的参数量和更高的检测精度。在Alver＿Lab＿Ulastirma和HIT-UAV数据集上进一步验证了改进方法的有效性和鲁棒性。

关键词：小目标检测 DETR 注意力机制 Transformer 残差链接

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剪切流动亚临界转捩中的时空间歇性和相变研究进展

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中国科学:物理学力学天文学 2025年第1期 145-155页

作者：宋保方北京大学工学院航空航天工程系湍流与复杂系统国家重点实验室

剪切流动中层流向湍流的转捩是流体力学中的一个经典难题.近些年在亚临界转捩方面取得了若干重要进展,特别是在转捩的时空特征方面.研究发现,亚临界转捩中湍流以局地湍流形式存在,且表现出复杂的时空间歇性.对局地湍流结构及其时空复杂... 详细信息

剪切流动中层流向湍流的转捩是流体力学中的一个经典难题.近些年在亚临界转捩方面取得了若干重要进展,特别是在转捩的时空特征方面.研究发现,亚临界转捩中湍流以局地湍流形式存在,且表现出复杂的时空间歇性.对局地湍流结构及其时空复杂性的研究逐步揭示了转捩现象和统计物理中的连续型相变之间的关系:流动转捩可能属于一个可描述广泛临界现象的相变普适类,即导向逾渗相变普适类.目前学界仍在试图证明这种相变比拟适用于所有壁面剪切流动中的亚临界转捩.近期在泰勒-库埃特流动实验中给出了相变的直接证据,但对于管道和槽道流动,由于转捩临界点附近系统演化的巨大时间和空间尺度,实验和计算都难以足够靠近临界点进行直接验证,而且槽道流转捩临界点附近湍流的时空特征与导向逾渗相变之间的关系仍不明晰.因而,该比拟的普适性还有待进一步的确认.

关键词：剪切流动亚临界转捩局地湍流时空间歇性相变

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基于能耗优化的四旋翼无人机航迹规划:分段式高斯伪谱法

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电光与控制 2025年第1期32卷 1-7页

作者：欧阳权徐罗旻杨继阳薛雅丽丛玉华吕建威南京航空航天大学自动化学院南京210000 北京控制与电子技术研究所北京100000

在四旋翼无人机航迹规划中引入能耗优化策略以延长其飞行时间,能够显著提升其实用性和经济性。为此,提出了一种基于分段式高斯伪谱法的能耗最优航迹规划算法。首先,构建了四旋翼无人机运动学-能耗综合模型,能定量描述无人机运动学及能... 详细信息

在四旋翼无人机航迹规划中引入能耗优化策略以延长其飞行时间,能够显著提升其实用性和经济性。为此,提出了一种基于分段式高斯伪谱法的能耗最优航迹规划算法。首先,构建了四旋翼无人机运动学-能耗综合模型,能定量描述无人机运动学及能耗间耦合关系;其次,基于此模型,将考虑能耗优化的航迹规划问题转化为带约束的连续时间优化问题;最后,设计了分段式高斯伪谱法求解出优化航迹,其中通过滑动选取优化子区间的方法,在航点数量较多的复杂飞行任务中有效缩短了计算时间,同时提升了轨迹的平滑性和航点跟踪准确性。仿真和实验结果表明,与传统定航点飞行相比,所提算法能大幅降低飞行能耗,与常用优化算法相比,所提算法在保证能耗优化效果的同时,所需计算时间更短,航点跟踪精度更高。

关键词：四旋翼无人机能耗优化航迹规划分段式高斯伪谱法

生物材料促进角膜碱烧伤修复的作用机制和应用途径

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中国组织工程研究 2025年第10期29卷 2162-2170页

作者：肖辉李冬妍汲婧王丽珍北京航空航天大学生物与医学工程学院生物力学与力生物学教育部重点实验室北京市生物医学工程高精尖创新中心北京市100083

背景:在角膜碱烧伤治疗中,传统治疗方法存在多种局限,尤其在控制炎症、预防新生血管形成和抑制角膜瘢痕化方面表现不佳。天然材料、合成材料或复合材料为治疗提供了多元化的选择,然而生物材料促进角膜碱烧伤修复的相关机制尚未形成系统... 详细信息

背景:在角膜碱烧伤治疗中,传统治疗方法存在多种局限,尤其在控制炎症、预防新生血管形成和抑制角膜瘢痕化方面表现不佳。天然材料、合成材料或复合材料为治疗提供了多元化的选择,然而生物材料促进角膜碱烧伤修复的相关机制尚未形成系统深入的认识。目的:对目前生物材料促进角膜碱烧伤修复的国内外研究进行梳理,综述生物材料修复角膜碱烧伤的机制及其应用途径。方法:第一作者以“角膜,碱烧伤,羊膜,透明质酸,胶原,壳聚糖,高分子材料”“Amniotic membrane,Hyaluronic acid,Collagen,Chitosan,Polymer,Cornea,Alkali burn”为关键词在Pub Med、Web of Science、中国知网和万方文献数据库内检索,根据纳入标准和排除标准,最终纳入符合要求的76篇文献进行综述。结果与结论:(1)在角膜碱烧伤修复领域,羊膜、透明质酸、胶原、壳聚糖和可降解高分子材料等生物材料被广泛研究和应用,这些生物材料各有其特点和优缺点,在不同方面都有所突出。(2)首先,羊膜因含丰富的生物活性因子而被认为是最有前景的生物材料之一,其生物相容性良好,并且能够调节角膜炎症反应,但是存在供体短缺和易感染疾病的问题。(3)透明质酸具有良好的保湿性和生物相容性,并且能够提高角膜细胞的生存率和增加角膜透明度。(4)胶原具有良好的生物相容性和支架结构,能够促进角膜细胞的黏附和增殖,促进角膜组织结构的重建。(5)壳聚糖具有良好的生物相容性和可降解性,可作为载体用于药物递送和细胞移植。(6)可降解高分子材料具有较好的降解可控性,可为角膜碱烧伤的修复提供良好的支持和递送平台,但其稳定性和生物相容性仍需进一步研究。(7)综合来看,目前还没有一种生物材料能够完全解决角膜碱烧伤的修复问题,每种生物材料都有其特定的适用场景和局限性。(8)未来的研究方向应该是通过进一步改进生物材料的性能和结构,探索更有效的组合应用方式,以及深入了解生物材料与角膜组织的相互作用机制,以提高角膜碱烧伤的治疗效果和患者的生活质量。

关键词：角膜碱烧伤生物材料修复机制羊膜透明质酸壳聚糖高分子材料综述

干细胞治疗肌萎缩侧索硬化症:细胞来源、数量、修饰手段及给药途径

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中国组织工程研究 2025年第19期29卷 4083-4090页

作者：赵文毕玉琳付旭阳段红梅杨朝阳李晓光首都医科大学基础医学院神经生物学系北京市100069 北京航空航天大学生物与医学工程学院生物材料与神经再生北京市重点实验室北京市100083

背景:随着医疗技术的不断进步,干细胞疗法已经被用于包括肌萎缩侧索硬化症在内的多种疾病的治疗。目的:综述干细胞治疗肌萎缩侧索硬化症的研究进展,展望该领域的发展趋势。方法:以“肌萎缩侧索硬化症,间充质干细胞,神经干/祖细胞,多能... 详细信息

背景:随着医疗技术的不断进步,干细胞疗法已经被用于包括肌萎缩侧索硬化症在内的多种疾病的治疗。目的:综述干细胞治疗肌萎缩侧索硬化症的研究进展,展望该领域的发展趋势。方法:以“肌萎缩侧索硬化症,间充质干细胞,神经干/祖细胞,多能诱导干细胞;amyotrophic lateral sclerosis,mesenchymal stem cells,neural stem/progenitor cells,pluripotent stem cells”为关键词,在PubMed、中国知网、万方数据库进行检索,检索时限为1995-2024年。共检索到1700余篇文献,最终纳入58篇文献用于综述。结果与结论:肌萎缩侧索硬化症是一种影响脑干和脊髓的下部运动神经元以及运动皮质的上部运动神经元的神经退行性疾病。干细胞治疗肌萎缩侧索硬化症的相关研究已成为一大研究热点。在这篇综述中,总结了不同种类干细胞在肌萎缩侧索硬化症研究领域中的应用情况,包括间充质干细胞、神经干祖细胞、多能诱导干细胞,评估了干细胞来源、细胞量、干细胞修饰手段及给药途径等临床前研究关键,为未来干细胞治疗的应用奠定了基础。

关键词：肌萎缩侧索硬化症间充质干细胞神经干/祖细胞诱导多能干细胞神经退行性疾病

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碳纤维层合板低速冲击后的红外热波检测分析

复合材料学报 2010年第6期27卷 88-93页

作者：李晓霞伍耐明段玉霞赵石彬冯立春李晓丽北京航空航天大学现代测试实验室北京100191 首都师范大学物理系北京100037

采用红外热波无损检测技术对低速冲击后的碳纤维层合板进行检测和分析,研究了损伤面积与冲击能量之间的关系。对比发现,实验结果与文献结果一致;实验结果说明红外热波不仅可以检测冲击损伤的大小,还可以确定损伤在材料内部绕冲击点沿纤... 详细信息

采用红外热波无损检测技术对低速冲击后的碳纤维层合板进行检测和分析,研究了损伤面积与冲击能量之间的关系。对比发现,实验结果与文献结果一致;实验结果说明红外热波不仅可以检测冲击损伤的大小,还可以确定损伤在材料内部绕冲击点沿纤维方向呈旋转方式进行扩展的损伤模式。采用超声C扫描对相同复合材料层合板进行了检测,详细对比了2种检测方法的优缺点,发现对于碳纤维层合板的低速冲击损伤,红外热波检测技术是一种快速、有效、可靠的无损检测技术和评估手段。

关键词：碳纤维层合板冲击损伤分层损伤基体开裂红外热波检测超声检测

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机械应力调控血管平滑肌细胞的凋亡

中国组织工程研究 2025年第5期29卷 1064-1072页

作者：徐飞闫金强柴守栋北京航空航天大学生物与医学工程学院北京市100083 聊城市人民医院中心实验室山东省聊城市252000 聊城市人民医院病理科山东省聊城市252000 聊城市人民医院心外科山东省聊城市252000

背景:随着生物力学的发展,其在心血管疾病中的研究也日益广泛,通过研究血管的力学特性可以有效地揭示动脉粥样硬化、再狭窄等心血管疾病的发病机制,开发心血管疾病治疗的新思路和新方法。目的:综述机械应力刺激对血管平滑肌细胞凋亡的... 详细信息

背景:随着生物力学的发展,其在心血管疾病中的研究也日益广泛,通过研究血管的力学特性可以有效地揭示动脉粥样硬化、再狭窄等心血管疾病的发病机制,开发心血管疾病治疗的新思路和新方法。目的:综述机械应力刺激对血管平滑肌细胞凋亡的研究现状,寻找临床治疗潜在靶分子和信号通路,以期改善临床动脉粥样硬化及再狭窄等心血管疾病的临床治疗效果。方法:检索1992年1月至2023年5月在中国知网、PubMed及ScienceDirect数据库收录的文献。中文检索词为“血管平滑肌细胞,机械应力,剪切力,牵张力,凋亡”;英文检索词为“vascular smooth muscle cell,mechanical stress,shear stress,stretch stress,apoptosis”,最终纳入63篇文献进行综述分析。结果与结论:①血管平滑肌细胞的生理性和病理性凋亡都是为了适应血管力学变化而发生的适应性重构。不同部位的平滑肌细胞承受不同的力学刺激,其发病机制也不同。②低剪切力、生理剪切力和高剪切力可通过直接与平滑肌细胞表面分子、受体及蛋白等作用调控凋亡信号分子和抑制增殖实现对血管平滑肌细胞凋亡的调控,该部分未对促进增殖的研究进行综述。③低牵张力、生理牵张力和高牵张力可导致平滑肌细胞凋亡,但仍存在争议。平滑肌表面存在多种力学感受分子(如整合素及受体络氨酸激酶等)可以将力学信号转导为细胞内的化学信号(如Hippo通路),启动平滑肌细胞的凋亡信号,调控平滑肌细胞的凋亡。④总之,不同力学刺激通过多种信号分子,启动多个信号通路共同作用,调控平滑肌细胞的凋亡,例如剪切力主要通过刺激分泌前列腺素、转化生长因子等影响Fas/FasL、Akt通路;而牵张力主要通过Yes相关蛋白等调控YAP通路和Notch通路等。这些分子在不同的作用时间,或不同作用强度下可能发挥相反的双向作用,比如,小鼠血管平滑肌细胞受到10%生理牵张1 h时,其增殖增加;然而,人的血管平滑肌细胞牵张12 h后可以减少其增殖。临床可以通过寻找其关键作用时间点干扰力学转导关键分子,达到预防和治疗临床心血管疾病的目的。

关键词：血管平滑肌细胞机械应力凋亡牵张力剪切应力整合素受体络氨酸激酶 G蛋白偶联受体和G蛋白离子通道

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仿象鼻机械臂的运动学分析及实验

机器人 2017年第5期39卷 585-594页

作者：田加文王田苗史震云罗瑞东北京航空航天大学ITR实验室北京100191

提出了一种由形状记忆合金(SMA)驱动的仿象鼻机械臂,它由多个2自由度(DOF)软体单元串联形成,该机械臂具有重量轻、结构紧凑、运动灵活等优点.对软体单元和多单元串联机械臂的运动学模型进行了分析,并对软体单元进行了开环控制实验以验... 详细信息

提出了一种由形状记忆合金(SMA)驱动的仿象鼻机械臂,它由多个2自由度(DOF)软体单元串联形成,该机械臂具有重量轻、结构紧凑、运动灵活等优点.对软体单元和多单元串联机械臂的运动学模型进行了分析,并对软体单元进行了开环控制实验以验证运动学模型的可靠性.对软体单元进行了闭环控制实验以验证软体单元闭环控制的可行性.

关键词：软体单元机械臂形状记忆合金运动学分析

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Ni微网格透明电极的制备及透光性能研究

稀有金属材料与工程 2009年第6期38卷 1080-1083页

作者：祁洪飞郝维昌王天民北京航空航天大学

以聚苯乙烯胶体晶体为模板,采用磁控溅射方法制备了孔径分别为1.2,2.4,3.4,4.5和5.6μm的Ni微网格透明电极。利用扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)和四探针测试仪考察了微网格孔径对电极透过率及导电性能的影响。发现... 详细信息

以聚苯乙烯胶体晶体为模板,采用磁控溅射方法制备了孔径分别为1.2,2.4,3.4,4.5和5.6μm的Ni微网格透明电极。利用扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)和四探针测试仪考察了微网格孔径对电极透过率及导电性能的影响。发现随网格孔径增大,电极透过率逐渐降低,导电性能逐渐增强。微网格透明电极在紫外与可见光区具备优良的透明导电性能。微网格结构的理论计算和原子力显微镜(AFM)分析结果表明,随着模板中PS球直径的增大,Ni在基底上覆盖厚度的线性增大,是导致微网格透明电极透光性能下降和导电性能增强的根本原因。

关键词：透明电极微网格透过率导电性能