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基于卷积神经网络的建筑物提取

航天返回与遥感 2024年第2期45卷 144-152页

作者：王芸菲南京理工大学南京210094

利用遥感图像进行建筑物提取在城市规划、土地利用调查等领域发挥了重要作用。然而,图像中建筑物类型多样,尺度大小不一的特点给自动提取带来了较大的挑战。针对遥感图像提取中大型建筑物容易出现空洞、小型建筑物容易漏检的问题,文章... 详细信息

利用遥感图像进行建筑物提取在城市规划、土地利用调查等领域发挥了重要作用。然而,图像中建筑物类型多样,尺度大小不一的特点给自动提取带来了较大的挑战。针对遥感图像提取中大型建筑物容易出现空洞、小型建筑物容易漏检的问题,文章设计了一种融合多尺度特征与非局部计算的方法。该方法采用编码器-解码器结构,首先利用Res2Net50作为编码器以提高多尺度特征提取能力,然后在解码器部分引入非局部计算模块获取上下文信息,以进一步改善不同尺度建筑物的提取结果。结果表明,该方法在建筑物数据集WHU上的评价指标IoU和F1分别达到了89.65%和94.55%,比改进前的UNet网络分别提高了1.52%和0.86%,验证了新方法的有效性。

关键词：建筑物提取多尺度非局部计算遥感图像遥感应用

单脉冲测角的二维分级主旁瓣干扰联合抑制方法

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电子与信息学报 2024年第1期46卷 213-221页

作者：张仁李朱蕾邱爽盛卫星南京理工大学电子工程与光电技术学院南京210094

针对矩形平面阵列天线同时存在主、旁瓣干扰的单脉冲测角问题,该文设计了2维分级自适应单脉冲波束形成算法(TDHJ-ADBF)。TDHJ-ADBF算法将矩形平面阵分为方位维和俯仰维两个正交维度,采用2维分级处理架构:第1级处理在测角维进行,采用低... 详细信息

针对矩形平面阵列天线同时存在主、旁瓣干扰的单脉冲测角问题,该文设计了2维分级自适应单脉冲波束形成算法(TDHJ-ADBF)。TDHJ-ADBF算法将矩形平面阵分为方位维和俯仰维两个正交维度,采用2维分级处理架构:第1级处理在测角维进行,采用低运算量的压缩多重信号分类法对测角维主瓣干扰进行快速识别与方向估计,构造阻塞矩阵滤除主瓣干扰,获得仅含旁瓣干扰和噪声的协方差矩阵,进而对和、差波束方向图进行指向与鉴角曲线联合约束,完成测角维旁瓣干扰抑制与波束形成处理;第2级在非测角维对残留的测角维主瓣干扰进行抑制。通过2维分级处理实现主、旁瓣干扰联合对抗,并保持单脉冲测角的鉴角曲线线性度。仿真结果表明,TDHJ-ADBF算法实现了对主、旁瓣干扰联合抑制,具有高精度的单脉冲测角性能。

关键词：自适应单脉冲 2维分级波束形成压缩多重信号分类主瓣干扰估计干扰联合对抗

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激波与轻质气柱作用过程的磁场抑制特性

物理学报 2024年第8期73卷 195-208页

作者：张升博张焕好张军毛勇建陈志华石启陈郑纯南京理工大学瞬态物理全国重点实验室南京210094 中国工程物理研究院总体工程研究所绵阳621999 南京理工大学能源与动力学院南京210094

本文采用CTU(corner transport upwind)+CT(constrained transport)算法求解理想可压缩磁流体动力学(magneto-hydro-dynamic,MHD)方程,仿真研究了不同方向磁场控制下高斯分布轻质气柱界面受平面冲击波扰动后的演化过程,揭示了磁场方向... 详细信息

本文采用CTU(corner transport upwind)+CT(constrained transport)算法求解理想可压缩磁流体动力学(magneto-hydro-dynamic,MHD)方程,仿真研究了不同方向磁场控制下高斯分布轻质气柱界面受平面冲击波扰动后的演化过程,揭示了磁场方向对界面不稳定性的影响机理.仿真结果探讨了有/无磁场作用下流场特性与波系结构的发展,对比分析了磁场方向对气柱的长度、高度、射流宽度和体积压缩率的影响,并结合流场上半区环量、能量分量、速度和磁场力分布,多角度分析了磁场方向对界面不稳定性的影响机理.结果表明,磁压力推动涡量远离界面,降低了涡量在密度界面上的沉积而附着在分裂后的涡层上,从而有效抑制Richtmyer-Meshkov不稳定性对界面的影响;由于磁张力附着在被分离的涡层上,且其作用方向与界面因速度剪切而卷起涡的方向相反,因此抑制了界面因Kelvin-Helmholtz不稳定性而形成涡串.另外,纵向磁场控制下的磁张力反作用于中轴射流方向,同样抑制了Rayleigh-Taylor不稳定性的发展.

关键词： Richtmyer-Meshkov 不稳定性磁流体动力学激波高斯界面

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共晶高熵合金C_(x)CoCr_(3)Fe_(5)Ni强度-韧性协同效应

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第4期34卷 1204-1213页

作者：黄思睿张继峰朱和国南京理工大学材料科学与工程学院南京210094

通过真空感应熔炼制备C_(x)CoCr_(3)Fe_(5)Ni(x=0,0.1,0.2和0.3,摩尔分数)高熵合金(HEAs),研究碳含量对微观结构和力学性能的影响。随着碳含量的增加,合金相结构由FCC+BCC双相结构转变为M_(23)C_(6)碳化物和FCC相的共晶结构。与CoCr_(3)... 详细信息

通过真空感应熔炼制备C_(x)CoCr_(3)Fe_(5)Ni(x=0,0.1,0.2和0.3,摩尔分数)高熵合金(HEAs),研究碳含量对微观结构和力学性能的影响。随着碳含量的增加,合金相结构由FCC+BCC双相结构转变为M_(23)C_(6)碳化物和FCC相的共晶结构。与CoCr_(3)Fe_(5)Ni基体合金(屈服强度307.5 MPa、极限抗拉强度646.5MPa以及伸长率55.4%)相比,C_(0.2)CoCr_(3)Fe_(5)Ni共晶HEA的屈服强度(378.9MPa)、极限抗拉强度(837.1MPa)和伸长率(56.1%)均显著提高。该合金力学性能的提高主要归因于碳合金化所引起的间隙固溶强化和特殊的共晶结构带来的第二相强化。

关键词：高熵合金 M_(23)C_(6)碳化物共晶组织力学性能强化机制

拜登政府的网络空间战略体系构建:发展现状、具体特征及未来趋势

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情报杂志 2024年第2期43卷 25-32页

作者：王守都南京理工大学南京210094

[研究目的]2023年3月2日,拜登政府颁布了任期内第一部网络空间战略——《国家网络安全战略》。结合拜登总统自2021年上台以来在网络空间实施的一系列改革措施,拜登政府的网络空间战略体系的框架基本成型,对其战略体系构建的研究具有政... 详细信息

[研究目的]2023年3月2日,拜登政府颁布了任期内第一部网络空间战略——《国家网络安全战略》。结合拜登总统自2021年上台以来在网络空间实施的一系列改革措施,拜登政府的网络空间战略体系的框架基本成型,对其战略体系构建的研究具有政策借鉴及战略意义。[研究方法]梳理拜登政府网络空间战略体系的发展现状,并通过国际政治语言学的文本及话语分析方式,进一步梳理拜登政府网络空间战略体系的具体特征。[研究结论]拜登政府网络空间战略体系由战略思想体系、组织架构体系、战略文件体系以及行政及立法保障体系四部分构成。在上述分析的基础上,进一步展望拜登政府网络空间战略体系的发展趋势并提出我国应对美国网络空间竞争性话语政策的建议。

关键词：拜登政府国际战略网络空间安全创新实力中美关系

基于多方向自适应感知网络的高光谱遥感图像分类

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遥感学报 2024年第1期28卷 168-186页

作者：刘倩吴泽彬徐洋郑鹏郑尚东韦志辉南京理工大学计算机科学与工程学院南京210014

高光谱遥感能够同步获取目标场景的光谱数据和空间图像,满足对目标物体成分组成和形貌特征的探测需求,已被广泛应用于精准农业、地质勘察、环境监测和生物医学等领域。近几年,得益于优秀的空谱信息表征能力,基于卷积神经网络的高光谱图... 详细信息

高光谱遥感能够同步获取目标场景的光谱数据和空间图像,满足对目标物体成分组成和形貌特征的探测需求,已被广泛应用于精准农业、地质勘察、环境监测和生物医学等领域。近几年,得益于优秀的空谱信息表征能力,基于卷积神经网络的高光谱图像分类方法取得了优于传统方法的分类精度。然而,基于一定规则和固定方形窗口的卷积运算无法满足不同对象、不同分布的空谱特征提取需求,当像素位于类别边缘时该模式无法避免其他类别的无关信息,导致类别间的信息扩散以及跨类别像素的误分和错分。针对上述问题,本文提出了一种基于多方向自适应感知的高光谱图像空谱联合分类方法,并通过联合不同邻域范围的空谱上下文信息来改善模型的局部空谱建模能力。具体研究过程如下:首先,将常规卷积网络的全窗口滤波器拆分为不同方向的半窗滤波器,从而设计出侧窗卷积以捕捉具有方向性的空谱特征;然后,在此基础上进一步将不同方向的侧窗滤波核整合到统一的卷积架构中构造空谱分离多方向卷积,并设计方向自适应感知模块,以密集连接构建基于高光谱图像的多方向自适应感知分类网络,赋予模型自适应学习多种空谱结构特征的能力,弥补常规卷积和侧窗卷积只能建模单一方向空谱关系的不足,提升模型对复杂空谱结构的刻画能力。在3个公开数据集上的实验结果表明,本文提出的多方向自适应感知分类方法较常规卷积方法具有更优的分类性能,能增强边缘样本的表征准确性,改善分类中的边缘混淆现象。

关键词：遥感高光谱图像深度学习多方向自适应感知空谱结构建模空谱联合分类

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电弧增材镍铝青铜的组织与性能

焊接学报 2024年第8期45卷 103-109页

作者：刘缙王克鸿徐程刘晨雨彭勇南京理工大学材料科学与工程学院南京210094

镍铝青铜合金由于其在海水中的高耐腐蚀性能、抗生物污染性能和良好的抗空化冲击性能,被广泛运用于船舶螺旋桨的制造,但传统的铸造镍铝青铜由于材料成本过高,并且性能已不再适用于现今越来越高的要求.为了获得性能优异的镍铝青铜构件,... 详细信息

镍铝青铜合金由于其在海水中的高耐腐蚀性能、抗生物污染性能和良好的抗空化冲击性能,被广泛运用于船舶螺旋桨的制造,但传统的铸造镍铝青铜由于材料成本过高,并且性能已不再适用于现今越来越高的要求.为了获得性能优异的镍铝青铜构件,采用了电弧增材制造技术成功制造了镍铝青铜合金构件,研究了铸造镍铝青铜和电弧增材的镍铝青铜的微观组织和力学性能的差异.结果表明,与铸态镍铝青铜合金相比,电弧增材制造的镍铝青铜合金有更细小的微观组织,κⅠ相的析出被抑制,绝大多数的β′相转变为α+κⅢ的共析组织,元素分布更均匀.与铸态镍铝青铜相比(545 MPa,20%),电弧增材制造的镍铝青铜构件展现了更加优异的力学性能,极限抗拉强度达到700 MPa,断后伸长率达到38%.

关键词：电弧增材制造镍铝青铜微观结构力学性能

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不确定性感知的边缘计算任务调度算法

控制与决策 2024年第7期39卷 2405-2413页

作者：尹璐周俊龙孙晋吴泽彬南京理工大学计算机科学与工程学院南京210094

任务执行时长的不确定性是设计任务调度算法时的一个重要问题,关系到调度方案能否满足任务的截止时间要求.鉴于此,研究不确定性感知的边缘计算任务调度问题,以最小化边缘提供商开销为优化目标建立任务调度问题的优化模型.该模型将任务... 详细信息

任务执行时长的不确定性是设计任务调度算法时的一个重要问题,关系到调度方案能否满足任务的截止时间要求.鉴于此,研究不确定性感知的边缘计算任务调度问题,以最小化边缘提供商开销为优化目标建立任务调度问题的优化模型.该模型将任务执行时长建模为随机变量并推导出任务完成时间的完整概率分布,引入关于任务截止时间的概率约束,以可调节的概率阈值保证任务按时完成.为求解该问题,进一步提出基于蝙蝠算法搜索策略的元启发式算法,包含两个关键的算法组件,映射算子实现蝙蝠空间与调度解空间的关联,评估算子实现候选解可行性的判定和优化目标值的计算.基于对比实验的仿真结果表明,所提出算法能够得到高质量的任务调度方案.

关键词：边缘计算任务调度不确定性概率约束随机优化蝙蝠算法

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高空高马赫数侧向喷流数值模拟

兵器装备工程学报 2024年第4期45卷 147-153页

作者：高椿宇王学德南京理工大学南京210094

高空环境下,侧向喷流在飞行器的姿态转换及热防护方面起到关键作用,同时也由于来流稀薄,直接模拟蒙特卡洛方法(DSMC)对侧向喷流干扰流场的模拟具有很好的适用性。在非结构网格计算的DSMC数值算法的基础上,针对喷流的高密度区及激波区提... 详细信息

高空环境下,侧向喷流在飞行器的姿态转换及热防护方面起到关键作用,同时也由于来流稀薄,直接模拟蒙特卡洛方法(DSMC)对侧向喷流干扰流场的模拟具有很好的适用性。在非结构网格计算的DSMC数值算法的基础上,针对喷流的高密度区及激波区提出了一种自适应网格技术,可以用于对高空稀薄区的大气来流与侧向喷流的干扰流场进行模拟预测。通过模拟二维平板侧向喷流,对编制的算法可靠性进行验证,研究了时间步长对流场模拟结果的影响及其数值的选取原则,并模拟计算了不同喷流/来流压力比下的复杂干扰流场结构和气动力的变化规律。

关键词：稀薄大气自适应侧向喷流干扰流场