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基于自适应视距制导的无人潜航器三维协同路径跟踪控制

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控制与决策 2025年第1期 242-251页

作者：王浩亮于德智卢丽宇张卫东彭周华大连海事大学轮机工程学院上海交通大学电子信息与电气工程学院大连市智能船艇集群控制与电气技术重点实验室水路交通控制全国重点实验室大连海事大学船舶电气工程学院海南大学信息与通信工程学院

针对跟踪路径复杂、立体空间运动、模型参数动态变化、风浪流扰动下的多无人潜航器(unmanned underwater vehicle, UUV)协同路径跟踪问题开展研究.首先,针对UUV跟踪复杂路径情形设计自适应前视距离策略,使得UUV可以更好地跟踪复杂水下路... 详细信息

针对跟踪路径复杂、立体空间运动、模型参数动态变化、风浪流扰动下的多无人潜航器(unmanned underwater vehicle, UUV)协同路径跟踪问题开展研究.首先,针对UUV跟踪复杂路径情形设计自适应前视距离策略,使得UUV可以更好地跟踪复杂水下路径;其次,针对立体空间运动的UUV集群,设计三维视距制导律和协同控制律引导UUV集群在三维空间中沿参数化路径运动;最后,针对模型参数动态变化、风浪流扰动影响下的UUV集群,设计自抗扰控制器实现对动态变化模型、总扰动信息和速度信息的统一估计,保证动力学控制的稳定性.仿真结果验证了所提出基于自适应视距制导的无人潜航器三维协同路径跟踪控制方法的有效性.

关键词：自适应前视距离三维视距制导协同路径跟踪自抗扰控制无人潜航器

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一种低功耗可级联拓展的电刺激IC

半导体技术 2025年第1期50卷 64-70页

作者：吴黎霞张轩薛宁姚镭刘春秀中国科学院空天信息创新研究院传感器技术国家重点实验室北京100094 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100094 上海矩智科技有限公司上海201899 临港实验室上海200031

设计了一种低功耗可级联拓展的电刺激芯片,该芯片主要由16个独立电刺激通道、一个全局数字控制器(GDC)及电流偏置模块组成。每个独立电刺激通道包含一个8 bit数模转换器(DAC)、一个高压刺激前端(SFE)电路以及通道本地数字控制器(LDC),... 详细信息

设计了一种低功耗可级联拓展的电刺激芯片,该芯片主要由16个独立电刺激通道、一个全局数字控制器(GDC)及电流偏置模块组成。每个独立电刺激通道包含一个8 bit数模转换器(DAC)、一个高压刺激前端(SFE)电路以及通道本地数字控制器(LDC),能够输出脉冲幅度/宽度/相位间隔时间可独立配置的单极性双相脉冲刺激电流。GDC控制16个通道的配置和刺激使能,并有一个可进行多芯片级联拓展的控制接口。LDC和GDC共用同一组时钟/数据控制信号,节省了端口资源。提出的电路采用GF 0.18μm CMOS BCD高压工艺进行设计和制备,总面积为1.5 mm×3.1 mm。测试结果表明,在5 V/15 V/-15 V供电下,该电路的静态功耗为2.14μW,最大输出电流为1 mA,输出200μA恒定电流时顺从电压为13.5 V。

关键词：电刺激集成电路(IC) 低功耗可拓展性多通道电刺激器

全正色散多波长被动锁模耗散孤子掺镱光纤激光器

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物理学报 2013年第10期62卷 195-201页

作者：徐中巍张祖兴江西师范大学物理与通信电子学院江西省光电子与通信重点实验室南昌330022

报道了一种带有周期性双折射光纤滤波器的全正色散多波长被动锁模耗散孤子掺镱光纤激光器.通过数值模拟发现加入滤波器后激光器能输出多波长耗散孤子脉冲,调节滤波器带宽大小可以得到不同波长个数和波长间隔的多波长锁模耗散孤子脉冲.... 详细信息

报道了一种带有周期性双折射光纤滤波器的全正色散多波长被动锁模耗散孤子掺镱光纤激光器.通过数值模拟发现加入滤波器后激光器能输出多波长耗散孤子脉冲,调节滤波器带宽大小可以得到不同波长个数和波长间隔的多波长锁模耗散孤子脉冲.在激光器产生的四波长和五波长耗散孤子脉冲中观察到了耗散孤子分子,并且通过调节滤波器参数和饱和功率可以改变多波长脉冲中耗散孤子分子的个数和波长.这是在被动锁模光纤激光器中首次实现包含有耗散孤子分子的多波长脉冲.另外还在实验上实现了全正色散双波长被动锁模耗散孤子的产生.

关键词：全正色散耗散孤子多波长脉冲孤子分子

基于CCD积分时间自动调节的生化分析仪用分光光度计的研究

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光子学报 2013年第5期42卷 586-591页

作者：任重刘国栋黄振江西科技师范大学光电子与通信重点实验室南昌330038

在利用生化分析仪用分光光度计对血液等样品进行分析时,由于样品中不同组分对不同波段的光吸收有所差异,尤其在能量衰减较大和非特征吸收波段表现得更加突出,并且电路中各种噪音和光路杂散光的存在,使得光度测量的准确率降低.本文使用线... 详细信息

在利用生化分析仪用分光光度计对血液等样品进行分析时,由于样品中不同组分对不同波段的光吸收有所差异,尤其在能量衰减较大和非特征吸收波段表现得更加突出,并且电路中各种噪音和光路杂散光的存在,使得光度测量的准确率降低.本文使用线阵CCD积分时间的自动调节和分段分时采光等优化算法,将强吸收与弱吸收分开曝光,在保证强吸收正常的前提下,自动调整积分时间来增大弱吸收的信号.采用自行研制的基于Czerny-Turner型分光光路和线阵CCD探测的高分辨率生化分析仪作为分光光度计,经实验测试,该方法有效地提高了光度测量的准确度,同时提高了系统的性能和信噪比.此外,该分光光度计系统的光谱测量范围可达300～800nm,波长分辨率优于2nm.

关键词：光谱学分光光度计积分时间光谱吸收度线阵CCD

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基于平场全息凹面光栅的舌诊用光谱仪的研制

光谱学与光谱分析 2013年第9期33卷 2586-2590页

作者：任重刘国栋黄振江西科技师范大学光电子与通信重点实验室江西南昌330038

由于传统的望舌诊断法过于依赖中医师的经验判断,导致误诊的概率相对较大,而基于图像处理的舌诊法受光源、图像采集设备影响较大,同时对于病理不同而颜色相近的舌象识别率不高。为了克服上述缺点,利用舌光谱的"指纹效应",通过使用光谱... 详细信息

由于传统的望舌诊断法过于依赖中医师的经验判断,导致误诊的概率相对较大,而基于图像处理的舌诊法受光源、图像采集设备影响较大,同时对于病理不同而颜色相近的舌象识别率不高。为了克服上述缺点,利用舌光谱的"指纹效应",通过使用光谱法来对不同性状的舌象进行诊断,为了实现这一目标,研制了一款用于舌象诊断的光谱仪,同时为了克服传统分光器件的不足,分光系统中采用了平场全息凹面光栅作为分光器件,能保证系统小型化、光通量利用率提高的同时,改善光谱成像的质量和分辨率。通过系统实验测试,该光谱仪的光谱范围达到340～850nm,分辨率优于2nm,同时通过模拟实验充分验证了该系统的有效性。

关键词：光谱学舌诊光栅光谱仪分光

水下/水面信息物理系统感知-通信-控制理论及其应用专刊序言

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控制与决策 2025年第1期 1-6页

作者：闫敬关新平刘妹琴燕山大学电气工程学院上海交通大学电子信息与电气工程学院西安交通大学人机混合增强智能全国重点实验室

0引言水下/水面信息物理系统是集感知传输和控制于一体的智能系统,包括探测与采集、通信与组网、控制与融合等过程.近年来,水下/水面信息物理系统及其相关技术的快速发展,推动了自主水下机器人、水下搜救与目标抓取、海洋牧场、水下传...

0引言水下/水面信息物理系统是集感知传输和控制于一体的智能系统,包括探测与采集、通信与组网、控制与融合等过程.近年来,水下/水面信息物理系统及其相关技术的快速发展,推动了自主水下机器人、水下搜救与目标抓取、海洋牧场、水下传感器网络、水声通信、水面救援、水下预警与监控等领域关键技术的升级换代和跨越发展.目前,水下/水面信息物理系统理论已经有部分成果涌现,然而相关研究正面临诸多亟待解决的难题.与陆地信息物理系统相比,水下/水面信息物理系统具有弱感知、弱通信以及强干扰等特点.例如:电磁波在水下快速衰减,导致GPS、北斗定位系统、雷达探测系统不能应用于水下;水下节点间时钟难以精确同步,且多径通信、声线弯曲、高传输能耗、长通信时延等因素不容忽视;潮汐、洋流、海面波浪、海洋生物群体和交通航运等干扰严重.

关键词：

基于多尺度局部二元模式共生直方图的红外人脸识别(英文)

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红外与激光工程 2015年第1期44卷 391-397页

作者：谢志华刘国栋江西科技师范大学光电子与通信重点实验室江西南昌330013

不同尺度的局部二元模式(LBP)提取了红外人脸图中不同的微结构局部特征。为了挖掘不同尺度中局部特征的相关性,提出了一种基于多尺度LBP共生直方图的红外人脸识别方法。传统的多尺度LBP特征提取方法,丢失了对多尺度特征间相关性信息的... 详细信息

不同尺度的局部二元模式(LBP)提取了红外人脸图中不同的微结构局部特征。为了挖掘不同尺度中局部特征的相关性,提出了一种基于多尺度LBP共生直方图的红外人脸识别方法。传统的多尺度LBP特征提取方法,丢失了对多尺度特征间相关性信息的提取。为了充分考虑微结构间的相关统计信息,提出了多尺度LBP共生直方图表示方法,以提取包含在红外人脸图像中的有用鉴别特征。多尺度LBP共生直方图特征表示方法不仅可以消除环境温度对红外人脸图像特征提取的影响,而且还可以增强对局部特征表示的鉴别性。实验结果表明:多尺度局部二元模式共生矩阵可以增强对红外人脸鉴别特征提取的有效性,提出的红外人脸方法的性能优于基于传统多尺度LBP和单尺度LBP方法,在相同环境情况下和在环境温度变化情况下可以达到99.2%和91.2%的识别率。

关键词：局部二元模式红外人脸识别多尺度相关性共生直方图

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基于局部二元模式的快速红外人脸识别系统

红外与激光工程 2013年第12期42卷 3190-3195页

作者：谢志华刘国栋江西科技师范大学光电子与通信重点实验室江西南昌330013

红外人脸成像具有对光照、人脸皮肤、表情、姿态等因素变化不敏感的特点,可以在一定程度上弥补这些因素对可见光人脸识别影响的不足。为了充分提取红外人的局部鉴别特征,文中提出了一个基于局部二元模式的快速红外人脸识别系统。该系统... 详细信息

红外人脸成像具有对光照、人脸皮肤、表情、姿态等因素变化不敏感的特点,可以在一定程度上弥补这些因素对可见光人脸识别影响的不足。为了充分提取红外人的局部鉴别特征,文中提出了一个基于局部二元模式的快速红外人脸识别系统。该系统首先通过thermoVision A40型红外热像仪获分辨率为320×240的红外人脸图像,并通过人脸检测和归一化方法提取大小为60×80的标准红外人脸图像。其次,基于人脸图像的对称性,将红外人脸图像分块。通过局部二元模式直方图提取每一分块所包含的纹理模式特征。最后,采用Kruskal-Wallis(KW)特征选择算法,进一步抽取对识别有贡献的局部纹理特征用于分类识别。实验结果表明:提出的热红外人脸系统识别率明显优于基于主成分分析(PCA)和线性鉴别分析(LDA)的传统红外人脸识别系统,可以达到98.6%的识别率。与此同时,提出的红外人脸识别系统识别速度也快于传统基于PCA和LDA系统,可以广泛应用于实时人脸识别中。

关键词：红外人脸识别局部二元模式特征选择 KW检验

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基于布朗态受控的安全量子对话方案(英文)

光子学报 2013年第11期42卷 1305-1310页

作者：杨幼凤叶志清涂春雷江西师范大学物理与通信电子学院江西省光电子与通信重点实验室南昌330022

提出了一个基于布朗态受控安全量子对话方案.Alice、Bob和Charlie共享一个五粒子布朗态,Alice将自己要传递给Bob的秘密信息通过对其中两个粒子做幺正变换,实现待传的经典信息的编码;同理,Bob对另外两个粒子做相应的幺正操作,实现待传的... 详细信息

提出了一个基于布朗态受控安全量子对话方案.Alice、Bob和Charlie共享一个五粒子布朗态,Alice将自己要传递给Bob的秘密信息通过对其中两个粒子做幺正变换,实现待传的经典信息的编码;同理,Bob对另外两个粒子做相应的幺正操作,实现待传的经典信息的编码;随后,Charlie对布朗终态做布朗基的联合测量,并公布测量结果;Alice和Bob根据Charlie公布的结果及自己编码时用的幺正变换,解码出对方传送的经典信息,完成安全量子对话.与以往的量子对话相比,该方案不仅增加了第三方控制,确保了通信双方对话安全,而且增加了参与通信过程的粒子数目,提高了编码效率.

关键词：量子对话布朗态安全高编码效率