基于路径模仿和SAC强化学习的机械臂路径规划算法

在机械臂路径规划算法的训练过程中,由于动作空间和状态空间巨大导致奖励稀疏,机械臂路径规划训练效率低,面对海量的状态数和动作数较难评估状态价值和动作价值。针对上述问题,提出一种基于SAC(Soft Actor-Critic)强化学习的机械臂路径规划算法。通过将示教路径融入奖励函数使机械臂在强化学习过程中对示教路径进行模仿以提高学习效率,并采用SAC算法使机械臂路径规划算法的训练更快、稳定性更好。基于所提算法和深度确定性策略梯度(DDPG)算法分别规划10条路径,所提算法和DDPG算法规划的路径与参考路径的平均距离分别是0.8 cm和1.9 cm。实验结果表明,路径模仿机制能提高训练效率,所提算法比DDPG算法能更好地探索环境,使得规划路径更加合理。

预警机装备形态演变的新特征

自1945年投入使用以来,预警机装备经过近80年的发展,其在作战体系和杀伤链构建中,经历了从低空补忙雷达向空中C2节点的转变。现今,一方面,有人预警机的核心节点作用愈发凸显,主要担负空战场管理任务;另一方面,无人化预警机形态正在加速出现,重点发挥预警探测而不是指挥控制作用,作为有人预警机的重要补充。在产品形态上,未来的预警机将具备敏捷性、协同性以及自主性等重要特征。

气候变化对天山地区极端径流的影响—以开都河为例

【目的】揭示天山地区极端径流演变规律,预估不同气候变化情景下天山地区极端径流特征。【方法】基于Sen slope、MK检验、Pettitt检验、概率分布函数、SWAT模型和GCM模式分析极端径流演变特征。【结果】1959—2018年,开都河流域年、夏、秋和冬季径流呈不显著增加趋势,春季径流呈显著增加趋势,径流变化与降水的相关性大于与同期气温的相关性。极端径流频率、强度和持续时间呈增加趋势,初洪时间呈显著推迟趋势。Log-Pearson3函数对极端径流的模拟表现最优,50 a重现期洪水次数、高流量最长持续时间、平均峰值流量重现水平分别为7.09次、79.04 d和180.04 m^(3)/s。未来气候变化情景下,洪水次数增加,极端强度(平均年最大流量)增大,持续时间(高流量最长持续时间、高流量平均持续时间)和平均强度(平均极端径流流量、平均峰值流量)减小,初洪时间呈提前趋势,且最高和最低极端径流强度(平均极端径流流量、平均峰值流量、平均年最大流量)重现水平分别发生在SSP245和SSP370情景。【结论】气候变化对天山极端径流具有重要影响,未来该地区将经历更频繁的极端径流事件和更为严重的单次特大洪水,研究结果对制定气候变化适应策略和水资源管理方案具有重要的指导意义。

融合实体描述与路径信息的知识图谱表示学习模型

知识图谱表示学习方法是将知识图谱中的实体和关系通过特定规则表示成一个多维向量的过程。现有表示学习方法多用于解决单跳知识图谱问答任务,其多跳推理能力无法满足实际需求,为提升多跳推理能力,提出一种融合实体描述与路径信息的知识图谱表示学习模型。首先通过预训练语言模型RoBERTa得到融合实体描述的实体、关系表示学习向量;其次利用OPTransE将知识图谱转化成融入有序关系路径信息的向量。最后构建总能量函数,将针对实体描述和路径信息的向量进行融合。通过实验分析与对比该模型在链路预测任务上与主流知识图谱表示学习模型的性能,验证了该模型的可行性与有效性。

高温超高压发电四机组系统设计优化与改进

随着清洁型热回收焦炉的推广应用,焦炉装机规模持续变大,烟气余热资源愈加丰富且回收迫切,针对余热锅炉单体容量小、数量多、参数低、发电效率不高等问题,设计并实施国内首台清洁型热回收焦炉的高温超高压母管制四机组发电项目,论述全系统总图优化布置、工艺系统方案确定、四大管道及循环冷却水系统优化设计、安装调试和吹管方案的制定及实施,阐述调试及实施过程的问题。实践证明,该类型的高温超高压发电四机组系统属于高效、节能发电技术,值得广泛推广应用。

白盒环境中防动态攻击的软件保护方法研究

运行态软件常常面临着核心算法被逆向和机密信息被泄漏的严峻威胁,急需研究有效的防动态攻击的软件保护方法.本文包含两方面研究内容:(1)对现有防动态攻击的软件保护方法进行深入分析和综合比较,针对当前主流的防动态攻击的四类保护方法,从实现难度,性能影响和安全性三个指标进行综合对比;(2)通过实例介绍我们在防动态攻击的软件保护方面两项研究工作.分别研究了基于变形引擎的动态软件保护方法和一种安全性增强的虚拟机软件保护方法.

MIMO雷达反向投影成像算法

针对多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达的多收发固定阵列结构,在标准反向投影(back projection,BP)成像算法基础上,提出了一种修正BP成像算法。该算法首先对MIMO雷达距离压缩回波数据进行时延曲线校正处理,而后沿方位向直接相干叠加各路回波处理数据,从而无需距离插值即可实现方位聚焦。与标准BP算法相比,修正BP算法大大降低了运算量,同时也克服了现有快速BP算法大都没有考虑距离插值运算的缺陷。MIMO雷达外场实测数据处理表明:与标准BP算法相比,修正BP算法有效节省了运算时间,并保持了雷达成像质量。

基于空间谱域填充的MIMO雷达成像研究

雷达成像需要获得目标空间谱域一定范围和密度的采样以重建目标图像,目标空间谱域的填充方式与雷达成像的质量有直接关系.论文首先阐述了MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)雷达收发信号模型的空间卷积效应,基于电磁逆散射原理,推导出一种MIMO雷达成像方法,详细论述了成像性能与空间谱域填充的关系.讨论了收/发阵列配置对空间谱域填充的影响,得到阵列排布的基本准则,最后对成像算法的有效性和理论分析结果进行仿真验证.

基于天线布阵的MIMO雷达成像研究

MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)雷达是一种新体制雷达,具有潜在的对空中目标实时成像能力。论文首先建立了MIMO雷达观测信号模型,结合等效相位中心近似,以MIMO雷达对空中目标成像为目的提出一种天线布阵方式。基于这种布阵方式,推导出适用于MIMO雷达的修正距离偏移成像算法。最后对布阵方式的合理性和成像算法的有效性进行了成像仿真验证。

1960～2014年淮河流域极端气温和降水时空变化特征

基于淮河流域33个气象站点1960~2014年逐日气温和降水数据,利用Mann-Kendall检验和克里金插值法分析了极端气温、降水指数的时空变化规律。结果表明:(1)近55 a来,冷极值呈显著下降趋势,暖极值表现为波动上升趋势;日较差(DTR)呈显著下降趋势,这与最低气温的增加幅度比最高气温大有关;(2)总降水量(PRCPTOT)和强降水日数(R10,R20)表现为缓慢下降趋势,1 d最大降水量(RX1day)、连续5 d最大降水(RX5day)以及降水强度(SDII)呈缓慢上升趋势,但变化趋势均不显著;(3)空间变化上来看,霜冻日数(FD0)、冷夜日数(TN10p)、热夜日数(TR20)和暖夜日数(TN90p)在流域大部分地区变化趋势显著,而降水极值在全流域未表现出一致上升或下降趋势,且变化趋势在全流域均不显著;(4)基于流域当前气象站点数据,极端气温、降水指数变化趋势未表现出高程相依性;(5)流域大部分极端气温、降水指数变化趋势介于中国南北方流域之间,表现出一定的南北过渡带特色。

基于变形的二进制代码混淆技术研究

二进制代码保护技术不受源码语言约束,适用性更广。结合等价变形、控制流混淆、动态加解密等技术,研究并实现了二进制代码混淆保护原型系统MEPE。在MEPE中,基于拆分或替换指令的操作,以及算术和逻辑等价式,设计等价变形规则及对应的等价变形模板函数,对二进制代码进行等价变形。通过理论分析,证明了变形的多样性效果;利用控制流混淆对变形后代码块进行"切片乱序",由地址跳转表管理跳转地址,并通过动态加解密对其进行保护;深入分析循环体中被保护指令对时间开销的影响,提出了与指令循环深度相关联的迭代次数与切片粒度的计算方法。MEPE具有保护强度可调节、功能可扩展、保护效果多样、性能消耗低等特点。通过实验分析迭代次数、切片粒度对时间消耗的影响,验证了对循环体中被保护指令控制的作用和意义,以及保护效果的多样性。经过MEPE处理后的二进制代码在时间损耗较小的情况下,可有效增加攻击者静态和动态分析的难度,提高了二进制可执行代码的安全性。

中国中小河流气候和下垫面与产汇流过程关系研究

构建340个中小河流域80个气候和下垫面因子,探讨了水文模型模拟效率对环境因子的敏感性,分析了产汇流因子与环境因子的相互关系。结果如下:①同类型气候和下垫面因子存在显著相关,不同类型环境因子相关系数相对较低;中国中小河流域大致可分为南方地区,北方地区和西北地区;②将环境因子分类进行主成分分析的方差解释率显著增加,气候、植被和土地利用、土壤、地形的流域分类效果较好,地貌和地质、人类活动和流域形态的分类效果不理想;③GR4J模型在中国河流的适用性良好,模型效率显著相关的因子主要集中在气候、植被和土壤,其中影响最大的气候和下垫面因子为干燥度、黏土含量和叶面积指数;④水文模型参数中,产流水库容量影响因素包括气候、地貌、土壤、地形、人类活动和流域形态;地下水交换系数影响因子为地貌和地质、地形、人类活动;汇流水库容量影响因子主要有植被、土壤、地貌和流域形态;单位线汇流时间的影响因素集中在气候、土壤和流域形态。

基于MIMO雷达的高分辨成像方法

以实现对空中目标的高分辨成像为目的,文章提出了基于MIMO雷达的技术解决方案。首先分析了MIMO雷达的工作原理和实现形式,而后建立了MIMO雷达成像模型,并推导出MIMO雷达多通道回波与目标空间频谱的对应关系。通过分析目标空间频谱的支撑区分布,论证了MIMO雷达阵列方位向的高分辨成像能力。最后进行了成像仿真实验。结果表明:在同等接收阵列条件下,MIMO阵列与实孔径阵列相比方位分辨率能够得到数倍的提高。

发射分集MIMO雷达融合成像处理方法

发射分集MIMO雷达具有潜在的高分辨成像能力,但成像时存在高旁瓣问题。为分析它的成像性能,该文首先建立了发射分集MIMO雷达的成像模型。通过空间频谱的支撑区分布,阐明了分集成像的高分辨性能,并着重分析了其旁瓣特性。基于谱外推的思想,提出了一种发射分集MIMO雷达融合成像处理方法,该方法能够实现MIMO雷达高分辨成像同时具有良好的旁瓣性能。仿真实验验证了该文所提方法的有效性。

MIMO雷达等效相位中心误差分析

为便于MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)雷达在接收端相干处理多通道回波数据,该文首先基于相位中心近似来简化MIMO雷达信号模型。以产生等效相位中心误差为代价,将MIMO雷达的多收发阵列结构转化成为收发同置的单站形式。通过分析等效相位中心与收发阵元之间的几何关系,解析描述了等效相位中心误差。而后对等效相位中心误差进行了理论分析,推导出一些与误差校正有关的基本性质。针对收发阵元间距的不同取值范围,设计了相应的等效相位中心误差校正表示式。最后利用数值仿真实验完成了等效相位中心误差分析有效性的定量评估。

MIMO雷达技术及其应用分析

MIMO雷达是近年来引入雷达领域的一种新体制雷达。在对MIMO雷达的基本研究现状进行总结后,首先介绍了这种新体制雷达的工作原理,讨论了MIMO雷达的并行多通道空间采样能力,而后着重阐述了该雷达体制的空间分集和虚拟阵元技术,并分析了它们潜在的技术优势。提出了将MIMO雷达技术与现有雷达系统相结合的应用路线,它能够有效解决现有雷达系统中的一些固有难题。最后,通过MI-MO阵列成像雷达与MIMO-SAR两种应用系统论证了MIMO雷达的技术优势和应用价值。

基于EOF分析和GAMLSS模型的淮河流域极端气候事件非平稳特征

【目的】将经验正交函数分析(EOF)时间系数作为广义可加模型(GAMLSS)的分析对象,揭示流域尺度极端气候事件的非平稳性特征。【方法】以EOF和GAMLSS为基础,将时间、气候指数和CO2量作为协变量,分析淮河流域极端气候事件的时空分布特征和非一致性规律。【结果】降水极值为平稳时间序列,无显著变化。气温极值显著变化,暖极值以1985年为分界,先下降后上升,冷极值中冷夜日数和霜冻日数呈持续下降趋势。气温极值为非平稳性变化,且CO2变化是导致极值非平稳的原因。气温极值的非平稳变化导致不同重现期下重现水平发生显著变化,暖昼日数(Tx90p)第一主成分20年一遇重现水平由1965年的40 d增加到2015年的60 d;冷夜日数(Tn10p)20年一遇重现水平由1965年的90 d下降到-25 d。【结论】GAMLSS模型可以模拟气候极值序列位置、尺度参数的平稳和非平稳性变化,与EOF结合,可以减少站点尺度非平稳分析的不确定性。

MIMO雷达成像外场实验研究

以MIMO雷达的成像性能为研究对象,本文首先探讨了MIMO雷达的成像原理,论证了MIMO雷达的高分辨成像能力。而后构建了MIMO雷达成像实验系统,利用波束形成聚焦成像的方法对外场实验数据进行了处理,初步验证了MIMO雷达优良的成像性能。最后的成像结果表明:MIMO雷达的方位分辨率较同等接收阵列的实孔径方式提高约158%,同时旁瓣电平比实孔径方式降低约3dB。

瞳孔检测仪的研究及其光学系统设计

研究了一种双眼瞳孔检测仪，进行了光学系统的设计和理论计算．采用低照度CCD摄像机摄取在近红外和可见光照明情况下的瞳孔像，利用形态学等算法处理图像，可对图像进行直径精确检测和动态分析．实验表明，该仪器在0-200lux照度级下的测量精度可达0．01mm，完全可以满足眼科手术的精度要求．

淮河流域极端气候事件非平稳特征研究

气候变化和人类活动导致极端气候事件呈现非平稳性,传统的平稳性分析方法已不能正确揭示气候极值的真实时空分布规律。利用淮河流域1960-2018年日值气温和降水数据,对极端气候事件指数平稳性特征进行判定,采用非平稳广义极值分布(GEV)和广义帕累托分布(GPD)解读极端气候事件的空间分布特征。主要结果为:①低温极值中,超门限最低气温(Tmingpd)和1日最低气温(Tnn)表现出显著增加趋势,变化幅度分别为0.16 d/a和0.04℃/a。超门限最高气温(Tmaxgpd)、1日最高气温(Txx)、超门限降水(Pregpd)和1日最大降水量(Rx1day)均表现为不显著变化;②不同的平稳性检验方法会导致气候极值序列存在一定的平稳性差异,总体上Tmingpd和Tnn在淮河流域表现为非平稳性,Pregpd和Rx1day表现为平稳性,Tmaxgpd和Txx表现相对复杂,平稳性和非平稳性同时存在;③低温极值(Tnn、Tmingpd)30年重现水平从南向北变化,反应纬度地带性规律;高温极值(Txx、Tmaxgpd)从东部向西部减少,反应海洋对陆地气温的调节作用;降水极值(Rx1day、Pregpd)30年重现水平从东南向西北递降,反应东亚季风的逐步减弱。该研究可以进一步提高对极端气候事件时空规律的科学认识,为流域水资源管理和区域防灾减灾提供科学依据与理论支撑。