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梨果实石细胞木质素合成调控机制研究进展

果树学报 2024年第4期41卷 750-763页

作者：王红宝王永博王晋李勇李晓王迎涛王亚茹河北省农林科学院石家庄果树研究所石家庄050061

石细胞是由木质素沉积形成的厚壁组织细胞,是制约梨果实品质提升的重要因素。梨果肉石细胞的形成与木质素的生物合成、转移和沉积密切相关。因此,探究梨果实发育过程中木质素合成调控机制对调节石细胞形成及果实品质改良具有重要意义。... 详细信息

石细胞是由木质素沉积形成的厚壁组织细胞,是制约梨果实品质提升的重要因素。梨果肉石细胞的形成与木质素的生物合成、转移和沉积密切相关。因此,探究梨果实发育过程中木质素合成调控机制对调节石细胞形成及果实品质改良具有重要意义。总结近年来与梨果实木质素合成调控机制有关的研究,对转录因子、激素、糖、钙、活性氧、光质及花粉直感等调控因子在梨果实木质素合成中的作用机制进行综述,旨在为梨果实木质素的调控网络深入研究及品质改良提供参考。

关键词：梨石细胞木质素调控机制

基于无人机高光谱遥感与机器学习的小麦品系产量估测研究

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农业机械学报 2024年第7期55卷 260-269页

作者：齐浩吕亮杰孙海芳李偲李甜甜侯亮河北省农林科学院农业信息与经济研究所石家庄050051 河北省农林科学院粮油作物研究所石家庄050035

为快速、准确地估测小麦产量,有效提高育种工作效率,本文以小麦品系为研究对象,收集小麦灌浆期无人机高光谱数据和产量数据。首先基于递归特征消除法筛选出特征波长作为模型输入变量,然后利用岭回归(Ridge regression,RR)、偏最小二乘回... 详细信息

为快速、准确地估测小麦产量,有效提高育种工作效率,本文以小麦品系为研究对象,收集小麦灌浆期无人机高光谱数据和产量数据。首先基于递归特征消除法筛选出特征波长作为模型输入变量,然后利用岭回归(Ridge regression,RR)、偏最小二乘回归(Partial least squares regression,PLS)、多元线性回归(Multiple linear regression,MLR)3种线性算法和随机森林(Random forest,RF)、梯度提升回归(Gradient boosting regression,GBR)、极限梯度提升(eXtreme gradient boosting,XGB)、高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR)、支持向量回归(Support vector regression,SVR)、K最邻近算法(K-nearest neighbor,KNN)6种非线性算法构建单一算法产量估测模型并进行精度比较,最后基于Stacking算法构建多模型集成组合,筛选最佳集成模型。结果表明,基于不同算法的产量估测模型精度差异显著,非线性模型优于线性模型,基于GBR的产量估测模型在单一模型中表现最优,训练集R^(2)为0.72,RMSE为534.49 kg/hm^(2),NRMSE为11.10%,测试集R^(2)为0.60,RMSE为628.73 kg/hm^(2),NRMSE为13.88%。基于Stacking算法构建的集成模型性能与初级模型和次级模型的选择密切相关,以KNN、RR、SVR为初级模型组合,GBR为次级模型的集成模型有效提高了估测精度,相比单一模型GBR,训练集R^(2)提高1.39%,测试集R^(2)提高3.33%。本研究可为基于高光谱技术的小麦品系产量估测提供应用参考。

关键词：小麦品系产量估测无人机高光谱遥感机器学习 Stacking算法

基于改进轻量化YOLOX的无人机航拍目标检测算法

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计算机测量与控制 2024年第1期32卷 57-63页

作者：胡潇潘申富中国电子科技集团公司第54研究所石家庄050081

针对小型无人机在巡逻航拍中的应用,提出了一种改进的轻量化目标检测算法,有效解决巡逻过程中空地无线传输信道和机载端计算能力双重受限的难题;该算法在YOLOX算法的基础上,首先利用Mobilenetv2代替CSPDarknet骨干网络作为特征提取网络... 详细信息

针对小型无人机在巡逻航拍中的应用,提出了一种改进的轻量化目标检测算法,有效解决巡逻过程中空地无线传输信道和机载端计算能力双重受限的难题;该算法在YOLOX算法的基础上,首先利用Mobilenetv2代替CSPDarknet骨干网络作为特征提取网络,降低了模型参数量和计算量,提高目标检测实时性;其次为了弥补轻量化带来的检测精度下降,考虑检测目标框的长宽比引入CIOU定位损失函数,提升目标定位的精度;同时为了平衡训练过程中的正负难易样本,引入Focal Loss置信度损失函数提升模型的检测性能;基于VisDrone2019-DET数据集实验表明,改进后算法模型参数量降低了56.2%,计算量降低了52.5%,在检测精度没有明显下降情况下单张图片推理时间减少了41.4%;最后,将改进后的算法部署到Nvidia Jetson Xavier NX机载端,测得模型检测帧率可达22 FPS,改进后算法满足巡逻任务的应用需求。

关键词：无人机目标检测轻量化 YOLOX Focal Loss CIOU

基于TDMA的空中自组网MAC层资源调度算法研究

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计算机测量与控制 2024年第1期32卷 251-259页

作者：张子东宋志群刘玉涛段啸寒于子婷中国电子科技集团公司第54研究所石家庄050081

空中移动无线自组织网络是一种拓扑结构快速变化,有自组织性的多跳无中心网络;针对传统时隙分配算法资源利用率低、吞吐量不足、通信距离近等问题,采用引入分配系数的混合时隙分配模式,通过节点业务优先级和流量预测相结合,设计了一种基... 详细信息

空中移动无线自组织网络是一种拓扑结构快速变化,有自组织性的多跳无中心网络;针对传统时隙分配算法资源利用率低、吞吐量不足、通信距离近等问题,采用引入分配系数的混合时隙分配模式,通过节点业务优先级和流量预测相结合,设计了一种基于TDMA定向分布式资源动态调度算法(M-TDMA);对比分析了节点数量、传输速率、分配系数以及不同拓扑等多个维度对算法传输时延、吞吐量以及丢包率的影响;最后通过仿真实验对资源调度算法进行验证;仿真结果表明,在20个网络节点时,网络的最大传输时延小于600 ms,网络吞吐量可以达到4.5 Mbps以上,M-TDMA算法通过高效的资源调度,有效降低了网络传输时延并提高了网络吞吐量。

关键词：移动无线自组织 TDMA 资源调度时隙分配 M-TDMA

基于特征重加权的小样本遥感图像目标检测算法

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计算机测量与控制 2024年第2期32卷 283-290页

作者：周博葛洪武李珩李旭中国电子科技集团公司第54研究所石家庄050081

针对遥感图像具有目标尺度多变、目标模糊、背景复杂的特点,提出了一种基于特征重加权的遥感小样本目标检测算法RE-FSOD;该模型包括3部分:元特征提取器、特征重加权提取器、预测模块,其中元特征提取器由CSPDarknet-53、FPN以及PAN构成,... 详细信息

针对遥感图像具有目标尺度多变、目标模糊、背景复杂的特点,提出了一种基于特征重加权的遥感小样本目标检测算法RE-FSOD;该模型包括3部分:元特征提取器、特征重加权提取器、预测模块,其中元特征提取器由CSPDarknet-53、FPN以及PAN构成,负责提取数据的元特征;特征重加权提取器用于生成特征重加权向量,用于调整元特征来强化对于检测新类有帮助的特征;预测模块由YOLOv3的预测模块构成,在此基础上将定位损失函数替换为CIOU损失函数,提升模型的定位精度;最后在NWPU VHR-10遥感数据集上进行了训练和测试,实验结果表明,该方法相较于基线方法FSODM的在3-shot、5-shot、10-shot情况下分别提升了约19%、11%、8%。

关键词：小样本目标检测 YOLO 迁移学习特征重加权注意力机制

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一种伪卫星实现隧道定位的方法及验证

计算机测量与控制 2024年第3期32卷 300-305页

作者：任科翰王振岭郭政中国电子科技集团公司第54研究所石家庄050081

隧道为典型的GNSS信号拒止环境,现有接收机无法在隧道内正常接收信号并实现可靠的定位;现提出一种基于已有接收机硬件平台,通过适应性升级接收机算法软件的方式实现隧道定位的方法;首先通过漏缆以及伪卫星在隧道内搭建用于接收机定位的... 详细信息

隧道为典型的GNSS信号拒止环境,现有接收机无法在隧道内正常接收信号并实现可靠的定位;现提出一种基于已有接收机硬件平台,通过适应性升级接收机算法软件的方式实现隧道定位的方法;首先通过漏缆以及伪卫星在隧道内搭建用于接收机定位的信号环境,再对接收机定位算法进行改进,使得接收机可以在隧道内完成定位;测试试验结果表明,接收机在隧道内接收到的信号的载噪比稳定,上下浮动幅度不超过1 dB,接收机捕获跟踪信号的相关峰稳定,所搭建的信号环境良好;接收机在所搭建的信号环境中静止状态及移动状态下定位误差均在5 m以内,满足隧道内定位的需求。

关键词：卫星导航隧道定位伪卫星漏缆远近效应

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基于强化学习的无人机网络资源分配研究

计算机测量与控制 2024年第1期32卷 297-303,311页

作者：范文帝王俊芳党甜杜龙海陈丛中国电子科技集团公司第54研究所石家庄050081

以无人机网络的资源分配为研究对象,研究了基于强化学习的多无人机网络动态时隙分配方案,在无人机网络中,合理地分配时隙资源对改善无人机资源利用率具有重要意义;针对动态时隙分配问题,根据调度问题的限制条件,建立了多无人机网络时隙... 详细信息

以无人机网络的资源分配为研究对象,研究了基于强化学习的多无人机网络动态时隙分配方案,在无人机网络中,合理地分配时隙资源对改善无人机资源利用率具有重要意义;针对动态时隙分配问题,根据调度问题的限制条件,建立了多无人机网络时隙分配模型,提出了一种基于近端策略优化(PPO)强化学习算法的时隙分配方案,并进行强化学习算法的环境映射,建立马尔可夫决策过程(MDP)模型与强化学习算法接口相匹配;在gym仿真环境下进行模型训练,对提出的时隙分配方案进行验证,仿真结果验证了基于近端策略优化强化学习算法的时隙分配方案在多无人机网络环境下可以高效进行时隙分配,提高网络信道利用率,提出的方案可以根据实际需求适当缩短训练时间得到较优分配结果。

关键词：深度强化学习多无人机网络动态时隙分配资源分配近端策略优化

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X频段八波束接收组件的设计与实现

计算机测量与控制 2024年第2期32卷 309-316,324页

作者：李佳津王鹏毅王新中国电子科技集团公司第54研究所石家庄050081

针对X频段多波束有源相控阵系统的高集成、小型化、多波束等需求,设计了一款高集成、小型化的瓦片式八波束接收组件,该组件基于多层印制板技术,纵向实现了众多有源器件以及八套波束合路网络高密度布局,实现了组件的高集成化;针对组件的... 详细信息

针对X频段多波束有源相控阵系统的高集成、小型化、多波束等需求,设计了一款高集成、小型化的瓦片式八波束接收组件,该组件基于多层印制板技术,纵向实现了众多有源器件以及八套波束合路网络高密度布局,实现了组件的高集成化;针对组件的八波束合成需求,基于Wilkinson功分器的形式设计了一款小型化的高效合路网络,在7.5~9 GHz范围内,其插入损耗小于13 dB,端口间隔离度小于-20 dB,输出驻波比小于1.2,通道间幅相一致性良好;为降低组件内部信号的传输损耗,对组件内部的垂直互联结构进行了建模分析,得到不同结构参数对其传输性能的影响,通过优化结构参数的方法实现信号的低损耗传输;在此基础上对组件进行了加工实现,经测试,在7.5~9 GHz范围内,组件输出通道增益大于18 dB,输出驻波比小于1.5,通道间相位一致性小于±5°,尺寸仅有80 mm×80 mm×7.66 mm。

关键词：高集成八波束多层印制板接收组件低损耗传输

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频域宽带阵列波束形成技术优化设计

计算机测量与控制 2024年第1期32卷 275-281页

作者：马越洋郭肃丽中国电子科技集团公司第54研究所石家庄050081

为提高宽带相控阵系统的波束合成性能,文章针对宽带相控阵系统中的延时补偿问题,采用频域宽带阵列波束形成的方法,分析了宽带相控阵中应用交叠FFT进行时延补偿的原理和误差造成的原因;基于一个接收信号带宽为600 MHz的64阵元的宽带相控... 详细信息

为提高宽带相控阵系统的波束合成性能,文章针对宽带相控阵系统中的延时补偿问题,采用频域宽带阵列波束形成的方法,分析了宽带相控阵中应用交叠FFT进行时延补偿的原理和误差造成的原因;基于一个接收信号带宽为600 MHz的64阵元的宽带相控阵系统,研究了子阵规模、FFT点数、交叠率、位宽、采样率等交叠FFT参数对延时精度、信号保真度和波束性能的影响,在满足工程应用要求的同时对频域宽带阵列波束合成技术进行了优化;经研究确定子阵规模不超过9个天线阵元、FFT点数不小于512、交叠率不小于1/16、位宽不小于采用12 bit时可以达到指标的要求,为交叠FFT方法应用在实际工程中提供了依据与参考,并使其工程实现复杂度降低。

关键词：微波技术交叠FFT 宽带波束形成信号合成时延补偿色散现象