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基于ML估计的高动态GNSS信号快速捕获检测方法

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电子测量与仪器学报 2024年

作者：郝顺义李建文卢航黄国荣空军工程大学航空工程学院飞控与电气工程教研室中国人民解放军31827部队空军勤务学院航空弹药保障系

针对高动态环境下GNSS因频域带宽增加导致捕获难度增大的问题，分析了接收端数字中频采样信号的传输特性及复基带信号经FFT模块处理后的相关峰的检测，提出了基于极大似然（ML）估计的高动态GNSS信号快速捕获检测方法。首先，根据随机... 详细信息

针对高动态环境下GNSS因频域带宽增加导致捕获难度增大的问题，分析了接收端数字中频采样信号的传输特性及复基带信号经FFT模块处理后的相关峰的检测，提出了基于极大似然（ML）估计的高动态GNSS信号快速捕获检测方法。首先，根据随机信号的统计理论建立二元假设检验条件，构建了奈曼-皮尔逊准则下的GNSS信号捕获判决门限模型；其次，通过判决量的统计特性对等效高斯白噪声方差进行ML估计，根据其估计值计算捕获判决门限，其中通过虚警率的量化放大处理，解决了判决量样本值的增加带来的估计偏差问题；最后，通过对不同高动态条件下北斗B3I信号进行了捕获检测仿真实验。结果表明采用ML估计方法确定捕获判决门限从而提高高动态GNSS信号捕获的检测方法对高动态适应范围较宽，其频移捕获精度与SINS信息辅助捕获相当，比序贯检测算法提高约28%以上，相同条件下具有更快的平均捕获检测速度。

关键词： GNSS 捕获极大似然判决门限虚警率

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融合多层次决策信息的视觉解释方法

计算机工程与应用 2024年第3期60卷 246-254页

作者：杨传栋钱立志孙子文陈栋凌冲中国人民解放军陆军炮兵防空兵学院兵器工程系合肥230031

视觉解释方法是深度神经网络可解释领域的热门研究课题,但现有方法未能有效利用多层次决策信息导致视觉解释效果差。针对此问题,提出一种融合多层次决策信息的视觉解释方法。挖掘特征图中高细粒度局部层次的决策信息生成一组与决策结果... 详细信息

视觉解释方法是深度神经网络可解释领域的热门研究课题,但现有方法未能有效利用多层次决策信息导致视觉解释效果差。针对此问题,提出一种融合多层次决策信息的视觉解释方法。挖掘特征图中高细粒度局部层次的决策信息生成一组与决策结果相关性强的加权特征图,采用定序分组方式对其合并,获取一组低冗余度掩码;采取模糊边界和积分方法对掩码进行处理,基于全局层次的决策贡献并行计算分组掩码重要度分数,提高了算法对全局决策信息的敏感性和算法速度。通过消融实验确定了算法的最优参数组合,并在ImageNet数据集上与现有的先进视觉解释方法进行了定性和定量比较。实验结果表明:该方法通过结合多层次决策信息,在置信度测试和定位测试中取得了更好的视觉解释结果,且耗时达到68 ms。

关键词：视觉解释多层次信息全局决策贡献类激活映射(CAM) 积分方法

基于PXI射频测试平台的多模卫星信号模拟器

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西安电子科技大学学报 2013年第1期40卷 183-188页

作者：侯博刘光斌解放军第二炮兵工程大学303教研室陕西西安710025

应用卫星导航、软件无线电等技术,研制了可以实现GPS L1、GLONASS L1、北斗一号、北斗二号B1和B3四系统五频点信号仿真的多模卫星信号模拟器.基于NI PXI射频测试平台选择了DDS中频信号合成和3次上变频的仿真信号生成方案,设计了基于混... 详细信息

应用卫星导航、软件无线电等技术,研制了可以实现GPS L1、GLONASS L1、北斗一号、北斗二号B1和B3四系统五频点信号仿真的多模卫星信号模拟器.基于NI PXI射频测试平台选择了DDS中频信号合成和3次上变频的仿真信号生成方案,设计了基于混合编程和多线程的软件架构及其效率提高方法.使用多款成熟商业接收机,验证了模拟器仿真信号的正确性和有效性.

关键词：卫星信号模拟器多模 PXI GPS GLONASS 北斗

基于弹载图像的代价敏感与平滑约束结构化SVM目标跟踪方法

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兵器装备工程学报 2024年第6期45卷 142-149页

作者：孙子文钱立志杨传栋袁广林凌冲陆军炮兵防空兵学院高过载弹药制导控制与信息感知实验室合肥230031 陆军炮兵防空兵学院信息工程系计算机教研室合肥230031

目标自寻的炮弹打击目标时,传统的目标跟踪方法易受混杂背景的影响,产生模型漂移从而导致跟踪失败。近年来,随着结构化SVM技术的发展,基于结构化SVM的目标跟踪方法能够有效解决复杂背景的问题。弹载成像条件下,在结构化SVM目标跟踪方法... 详细信息

目标自寻的炮弹打击目标时,传统的目标跟踪方法易受混杂背景的影响,产生模型漂移从而导致跟踪失败。近年来,随着结构化SVM技术的发展,基于结构化SVM的目标跟踪方法能够有效解决复杂背景的问题。弹载成像条件下,在结构化SVM目标跟踪方法的基础上,增加代价敏感权重解决弹载图像中背景混杂所引起的正、负样本不平衡问题,同时利用t时刻超平面法向量w_(t)与t-1时刻超平面法向量w_(t-1)差值的L_(2)范数作为平滑约束抑制模型漂移问题。通过基于对偶坐标下降原理设计了模型的求解算法并实现一种多尺度目标跟踪方法Scale-CS_SSVM。在弹载数据集上进行实验验证,结果表明:与Scale-DLSSVM方法相比,Scale-CS_SSVM在跟踪精度和成功率上分别提高了5.5和5.0个百分点,达到了最优的性能。

关键词：弹载图像目标跟踪代价敏感平滑约束结构化SVM

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基于预测控制的时滞多机器人编队脉冲控制

控制与决策 2016年第8期31卷 1453-1460页

作者：张国良杜柏阳孙一杰徐君汤文俊解放军第二炮兵工程大学301教研室西安710025

针对多机器人编队控制的时滞问题,提出一种基于预测控制的脉冲控制方法.首先,利用一致性思想将多机器人编队控制转换为系统稳定性问题;然后构建预测模型,采用脉冲控制协议,利用Schur稳定性定理推导实现多机器人编队控制的充分条件;最后... 详细信息

针对多机器人编队控制的时滞问题,提出一种基于预测控制的脉冲控制方法.首先,利用一致性思想将多机器人编队控制转换为系统稳定性问题;然后构建预测模型,采用脉冲控制协议,利用Schur稳定性定理推导实现多机器人编队控制的充分条件;最后,在数值仿真中随机设置一种包含生成树的通信拓扑关系,并比较了不同采样时间间隔下时滞系统的控制效果.仿真结果验证了所提出方法的有效性.

关键词：编队控制多机器人系统时滞脉冲控制预测控制

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强跟踪粒子滤波算法及其在故障预报中的应用

自动化学报 2008年第12期34卷 1522-1528页

作者：胡昌华张琪乔玉坤第二炮兵工程学院302教研室西安710025 第二炮兵工程学院301教研室西安710025

粒子退化和对突变状态的跟踪能力差是粒子滤波在故障预报应用中存在的主要问题.再采样粒子滤波虽可缓解粒子退化,但易导致样本贫化;扩展粒子滤波也可在一定程度上解决退化问题,但难以跟踪突变状态.本文提出了强跟踪粒子滤波算法,将强跟... 详细信息

粒子退化和对突变状态的跟踪能力差是粒子滤波在故障预报应用中存在的主要问题.再采样粒子滤波虽可缓解粒子退化,但易导致样本贫化;扩展粒子滤波也可在一定程度上解决退化问题,但难以跟踪突变状态.本文提出了强跟踪粒子滤波算法,将强跟踪滤波引入粒子滤波更新粒子,产生重要性密度,缓解粒子退化和样本贫化问题,提高跟踪突变状态的能力.仿真结果显示该算法可行并能及时准确地预报系统故障.

关键词：粒子滤波粒子退化样本贫化强跟踪滤波算法故障预报

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基于CUDA的GPS信号快速捕获

宇航学报 2010年第10期31卷 2407-2410页

作者：程俊仁刘光斌张博第二炮兵工程学院303教研室西安710025

为实现基于PC平台的GPS软件接收机C/A码信号快速搜索,提出了一种由GPU完成信号搜索计算的快速实现方法。该方法以基于FFT的码相位并行搜索算法为基础,通过CUDA编程,由GPU完成主要的计算任务,实现了信号搜索在GPU上的并行计算。最后,将... 详细信息

为实现基于PC平台的GPS软件接收机C/A码信号快速搜索,提出了一种由GPU完成信号搜索计算的快速实现方法。该方法以基于FFT的码相位并行搜索算法为基础,通过CUDA编程,由GPU完成主要的计算任务,实现了信号搜索在GPU上的并行计算。最后,将该方法与在CPU上实现的捕获方法进行了比较测试,结果表明:新方法的捕获速度显著提高,冷启动条件下,搜索全部32颗卫星只需1.653秒,为GPS软件接收机的实时化提供了重要保证。

关键词： GPS软件接收机快速捕获快速傅里叶变换图形处理单元

基于实时动态模板更新的Transformer目标跟踪方法

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计算机工程 2024年

作者：孙子文钱立志袁广林杨传栋凌冲陆军炮兵防空兵学院高过载弹药制导控制与信息感知实验室陆军炮兵防空兵学院信息工程系计算机教研室

当前，基于Transformer的目标跟踪方法广泛应用在计算机视觉领域，并取得了优异的效果。但是，由于在实际跟踪任务中存在目标变换、目标遮挡、光照变化以及目标快速运动等导致目标信息发生变化的情况，现有方法对目标模板变化信息利用... 详细信息

当前，基于Transformer的目标跟踪方法广泛应用在计算机视觉领域，并取得了优异的效果。但是，由于在实际跟踪任务中存在目标变换、目标遮挡、光照变化以及目标快速运动等导致目标信息发生变化的情况，现有方法对目标模板变化信息利用不足限制了跟踪性能的提高。为了解决这个问题，通过附加一条动态模板更新分支反映目标最新的外观和运动状态，提出一种基于实时动态模板更新的Transformer目标跟踪方法TransTRDT（Transformer Object Tracking Method based on Real-time Dynamic Template）。该分支通过模板质量评分头对模板是否更新进行判断，当判定可以进行更新时，随后将初始模板、前一帧动态模板以及裁剪后的最新预测结果传入动态模板更新网络更新动态模板，通过获取更可靠的模板从而实现目标更准确的跟踪。TransTRDT在公共数据集上进行实验，分别在GOT-10k、LaSOT以及TrackingNet上超越SwinTrack和StarK等一众优秀算法表现SOTA（State of the Art），在OTB100中的跟踪成功率超越MixViT-L(ConvMAE)达到71.9%，跟踪速度达到36.82FPS，达到目前行业的领先水平。

关键词：目标跟踪注意力机制动态模板更新质量评分头 Transformer

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卫星影像仿射畸变的自动校正方法

计算机工程 2006年第9期32卷 41-43页

作者：宋光明杨小冈曹菲第二炮兵工程学院303教研室西安710025

针对卫星影像存在的仿射畸变,研究并给出了一种实用的自动校正方法。分析了仿射畸变模型参数的计算方法,对几何校正控制点进行了自动选定,辨识出了畸变模型参数,采用均值法及中值法对模型辨识参数进行优化处理,进而通过坐标变换及灰度... 详细信息

针对卫星影像存在的仿射畸变,研究并给出了一种实用的自动校正方法。分析了仿射畸变模型参数的计算方法,对几何校正控制点进行了自动选定,辨识出了畸变模型参数,采用均值法及中值法对模型辨识参数进行优化处理,进而通过坐标变换及灰度的双线性插值实现卫星影像仿射畸变的自动、精确校正。仿真实验结果说明了该方法的可行性、有效性。

关键词：卫星影像几何校正仿射畸变坐标变换双线性插值