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基于数据流自监督的雷达信号在线分选方法

吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：普运伟杜林戴子瑜何志强昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明理工大学计算中心

针对电子对抗领域雷达信号截获困难和分选准确率低的问题，本文提出一种基于数据流自监督的雷达信号在线分选新方法。首先，通过生成对抗网络的均衡特征融合方法，利用有限样本完成高质量特征融合和样本增强，然后构建一种基于多任务元... 详细信息

针对电子对抗领域雷达信号截获困难和分选准确率低的问题，本文提出一种基于数据流自监督的雷达信号在线分选新方法。首先，通过生成对抗网络的均衡特征融合方法，利用有限样本完成高质量特征融合和样本增强，然后构建一种基于多任务元学习的自监督模型实现无标签信号流的在线分选。实验表明，在4dB时，采用所提方法在仿真数据集上准确率为95.82%，在实测数据和公开数据集上也具有良好表现，证实了所提方法在数据流在线分选方面的有效性。

关键词：雷达信号在线分选无监督学习数据流

基于改进压缩与激活块的遥感影像语义分割方法

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激光与光电子学进展 2024年第12期61卷 277-286页

作者：吴盛葳方娇莉朱大明昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650000 昆明理工大学计算中心云南昆明650000

针对传统方法在提取背景复杂的遥感影像时出现的语义识别错误等问题,基于压缩与激活块(SE-block)构建了一种简单而有效的卷积注意模块——区域压缩与激活块(RSE-block)。该模块能汲取特征的局部上下文信息,从而指导网络筛选重要的特征,... 详细信息

针对传统方法在提取背景复杂的遥感影像时出现的语义识别错误等问题,基于压缩与激活块(SE-block)构建了一种简单而有效的卷积注意模块——区域压缩与激活块(RSE-block)。该模块能汲取特征的局部上下文信息,从而指导网络筛选重要的特征,并在空间和通道两个方向上重新激活特征表达。此外,该模块能无缝集成到任何卷积神经网络构架中与网络一起进行端到端的训练。同时,提出了一种与该模块对应的解决不同尺寸地物目标识别问题的多尺度集成方法,并在此基础上构建了一个新的语义分割网络——RSENet。实验结果表明:RSENet在Potsdam数据集上的平均F1分数和平均交并比分别比基线网络高出0.028和0.021;与当下一些先进方法相比,RSENet具有竞争力。

关键词：遥感影像语义分割注意力机制卷积神经网络

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车联网隐私保护自主管理身份方案

电子与信息学报 2024年第7期46卷 2783-2792页

作者：郭显袁建鹏冯涛蒋泳波方君丽王晶兰州理工大学计算机与通信学院兰州730050

针对车联网(VANETs)环境下车辆用户数字身份管理问题,该文提出基于区块链的去中心化可撤销隐私保护自主管理身份(SSI)方案。经可信机构(TA)授权后,路侧单元(RSU)组成委员会负责车辆用户身份注册、数字身份凭证颁发及维护。基于门限BLS... 详细信息

针对车联网(VANETs)环境下车辆用户数字身份管理问题,该文提出基于区块链的去中心化可撤销隐私保护自主管理身份(SSI)方案。经可信机构(TA)授权后,路侧单元(RSU)组成委员会负责车辆用户身份注册、数字身份凭证颁发及维护。基于门限BLS签名和实用拜占庭容错(PBFT)共识机制实现数字身份凭证创建,解决凭证颁发机构去中心化问题;集成秘密共享和零知识证明技术,解决数字身份凭证颁发和验证过程中隐私保护问题;基于密码学累加器技术,解决分布式存储环境数字身份凭证撤销问题。最后,对该方案安全属性进行了详细分析,证明方案能够满足所提出的安全目标,同时基于本地以太坊私有链平台使用智能合约对所提方案进行了实现及性能分析,实验结果表明了设计的可靠性、可行性和有效性。

关键词：车联网自主管理身份区块链隐私保护

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小样本条件下多功能雷达工作模式识别方法

四川大学学报(自然科学版) 2024年第5期 143-152页

作者：戴子瑜普运伟杜林何志强昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明理工大学计算中心

在日益复杂的电磁环境中，多功能雷达工作模式识别仍然面临着诸多挑战.针对多功能雷达的截获信号样本数量有限，样本增强质量差，导致工作模式识别准确率较低的问题.本文提出一种将自适应填充转换生成对抗网络与模型无关元学习联合驱动... 详细信息

在日益复杂的电磁环境中，多功能雷达工作模式识别仍然面临着诸多挑战.针对多功能雷达的截获信号样本数量有限，样本增强质量差，导致工作模式识别准确率较低的问题.本文提出一种将自适应填充转换生成对抗网络与模型无关元学习联合驱动的识别方法 .首先，从贴合小样本数据状态出发，采用自适应填充转换生成对抗网络模型进行自适应样本填充和样本增强；然后结合元学习中模型无关元学习算法，从而实现在小样本条件下多功能雷达工作模式的识别.最后，仿真结果表明，相较于生成对抗网络结合模型无关元学习的算法和支持向量机分类器，本文所提方法识别准确率分别提升了2.39%和17.42%.验证了该方法在小样本条件下针对多功能雷达工作模式进行准确识别的有效性.

关键词：多功能雷达模式识别小样本数据增强注意力机制模型无关元学习

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通气条件下带栅格翼水下航行体数值仿真研究

北京理工大学学报 2024年第5期44卷 501-511页

作者：陈泰然胡宏伟谭树林杨国欣何燕飞北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京理工大学重庆创新中心重庆401120

栅格翼可通过自身受到的流体力改善水下航行体姿态,通气技术可以通过改善水下航行体表面流体载荷稳定其姿态,将通气技术应用于带栅格翼航行体有望大幅提高航行体水下垂直运动的稳定性.文中采用重叠网格技术和六自由度求解器对水下航行... 详细信息

栅格翼可通过自身受到的流体力改善水下航行体姿态,通气技术可以通过改善水下航行体表面流体载荷稳定其姿态,将通气技术应用于带栅格翼航行体有望大幅提高航行体水下垂直运动的稳定性.文中采用重叠网格技术和六自由度求解器对水下航行体运动和流场演化进行了数值模拟,通过与实验结果对比验证了所采用数值计算方法的准确性,分别探究了航行体安装栅格翼和通气以及不同通气率对带栅格翼水下航行体运动稳定性的影响.结果表明:通气和安装栅格翼可以降低航行体水下运动时的偏转角,有利于提高其运动稳定性,其中栅格翼的作用更明显.带栅格翼航行体随着通气率的增加,偏转角减小,当通气空泡长度发展到航行体质心位置以下时,产生与偏转角方向相反的回正力矩,当通气空泡将栅格翼包裹,栅格翼对航行体稳定作用失效,这对通气条件下水下航行体加装栅格翼具有重要的指导意义.

关键词：水下航行体栅格翼通气空化通气率水动力

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火星超低雷诺数下螺旋桨气动性能研究

北京理工大学学报 2024年第2期44卷 172-181页

作者：张旺旺徐彬张海涛樊伟赵之然北京理工大学机械与车辆学院北京100083 北京理工大学重庆创新中心重庆401120

火星超低雷诺数环境导致螺旋桨系统气动特性相比于地球环境显著恶化,翼型表面层流分离现象影响了火星螺旋桨的气动特性.为设计出适应火星低雷诺数环境的螺旋桨,深入了解超低雷诺数对翼型气动特性的作用机理,采用Transition SST转捩模型... 详细信息

火星超低雷诺数环境导致螺旋桨系统气动特性相比于地球环境显著恶化,翼型表面层流分离现象影响了火星螺旋桨的气动特性.为设计出适应火星低雷诺数环境的螺旋桨,深入了解超低雷诺数对翼型气动特性的作用机理,采用Transition SST转捩模型求解非定常可压缩N-S方程的数值模拟技术,对几种适用于低雷诺数环境的翼型进行火星超低雷诺数环境下气动特性模拟计算,从而选取最适应火星大气环境的翼型.结果表明CLF5605翼型具有更好的气动性能.对选定的翼型进行不同超低雷诺数下气动特性模拟计算,揭示了超低雷诺数对翼型气动特性的影响,即在火星大气雷诺数范围内,更高的雷诺数对应更好的气动性能;对雷诺数从100~20000翼型表面边界层状态进行数值模拟,发现翼型层流分离结构发生显著变化,从低雷诺数下的层流边界层状态,随着雷诺数的增加开始发生层流分离,在翼型尾缘产生层流分离泡,并最终变成湍流边界层.采用最小能量损失的方法设计火星螺旋桨,对其气动性能进行了数值模拟仿真,并对轻量化制造的螺旋桨进行了地面台架实验验证,通过将地面实验结果与CFD数值模拟仿真结果对比,验证了螺旋桨轻量化设计合理性以及数值计算的准确性.

关键词：超低雷诺数气动特性边界层状态层流分离轻量化设计

基于半导体桥和含能材料的信息储存介质自毁模块研究

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北京理工大学学报 2024年第6期44卷 579-587页

作者：娄文忠李志鹏冯恒振李明愉北京理工大学机电学院北京100081 北京理工大学重庆创新中心重庆401120

针对高安全等级信息储存介质硬件层面的防护,开展了基于半导体桥(SCB)和含能材料的低驱动能量自毁模块的研究.建立了SCB等离子体发火、能量传递、含能材料点火的数学模型并完成了理论计算,利用COMSOL搭建SCB多物理场仿真模型并校核其性... 详细信息

针对高安全等级信息储存介质硬件层面的防护,开展了基于半导体桥(SCB)和含能材料的低驱动能量自毁模块的研究.建立了SCB等离子体发火、能量传递、含能材料点火的数学模型并完成了理论计算,利用COMSOL搭建SCB多物理场仿真模型并校核其性能,搭建了试验平台并进行SCB与含能材料发火性能测试的试验.仿真和试验结果表明:含能自毁模块具有优良的发火性能,能在5 V充电电压的激励下,起爆SCB桥区并使桥区温度能在18μs内达到2700 K,从而激发0.43 mg叠氮化铜在50μs内起爆产生爆轰波.含能自毁模块能够完成能量的传递并摧毁目标信息储存介质,有效避免信息储存介质关键信息被窃取,保证了信息储存介质的安全性.

关键词：信息安全技术自毁模块半导体桥含能材料数值模拟

分体式飞行汽车立体环境感知系统设计及试验研究

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机械工程学报 2024年第10期60卷 102-111页

作者：李颖王荣煊万成麟王伟达杨超徐彬北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京理工大学重庆创新中心重庆401120

飞行汽车能够根据道路与天气情况在地面行驶和空中飞行两种模式之间进行切换,对提升交通效率、适应复杂地形及降低交通设施成本具有重要意义。分体式飞行汽车由电动垂直起降飞行器、智能操控座舱和自动驾驶底盘三个独立模块构成,具备地... 详细信息

飞行汽车能够根据道路与天气情况在地面行驶和空中飞行两种模式之间进行切换,对提升交通效率、适应复杂地形及降低交通设施成本具有重要意义。分体式飞行汽车由电动垂直起降飞行器、智能操控座舱和自动驾驶底盘三个独立模块构成,具备地面无人行驶与空中自主飞行两种模式。首先,基于分体式飞行汽车自动驾驶、多模块自主对接引导等功能任务需求,提出立体环境感知系统传感器配置与部署方案并标定了传感器。其次,设计多传感器融合环境感知算法,实现目标检测、可行驶区域分割及多模块自主对接定位。最后,在分体式飞行汽车高性能边缘计算设备进行实车验证。试验表明该感知系统能取得高效的环境感知效果,为分体式飞行汽车的自动驾驶及自主对接引导提供新思路。

关键词：分体式飞行汽车环境感知传感器标定与算法测试

改进的UNet3+网络高分辨率遥感影像道路提取

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激光杂志 2024年第2期45卷 161-168页

作者：周家厚普运伟陈如俊邓云龙周鑫城李俊昆明理工大学国土资源工程学院昆明650093 昆明理工大学计算中心昆明650051

为解决UNet3+网络随深度加深出现大量融合冗余操作以至于模型训练时间过长而导致在道路提取中运用较少的问题,对UNet3+网络进行改进,通过删减UNet3+的网络层级使用Bottleneck模块替换原有网络中的卷积层,保留网络特征融合能力的同时降... 详细信息

为解决UNet3+网络随深度加深出现大量融合冗余操作以至于模型训练时间过长而导致在道路提取中运用较少的问题,对UNet3+网络进行改进,通过删减UNet3+的网络层级使用Bottleneck模块替换原有网络中的卷积层,保留网络特征融合能力的同时降低网络复杂度,并引入混合注意力机制优化模型,构建了一个新的网络模型。将改进方法与几种典型的道路提取模型做对比。实验结果表明:(1)所提方法相较于Unet3+网络在、Recall、IOU、ACC四个指标上分别提升了4.72%、2.46%、4.84%、2.01%,均优于对比算法;(2)对比几个经典的特征提取模型,改进的模型具有更好的识别效果,在道路提取的精度、连接性、完整性等方面均表现出优越性。

关键词：深度学习注意力机制 UNet3+ 道路提取跳跃连接