改进YOLOv7的城市小型无人机目标检测方法

针对“低小动”无人机的反制技术已成为低空空域安全防御的重要手段,然而实时检测与准确识别是实施有效反制的前提条件与关键基础。针对城市低空环境下,目标检测算法对不同背景下小尺度无人机目标检测精度低,容易出现漏检误检且易受外界因素干扰等问题,提出了一种基于改进YOLOv7的“低小动”无人机目标检测方法。首先采集大量不同环境、不同背景下的无人机样本构建数据集,并采用ViBe(visual background extractor)算法进行预处理;其次引入坐标注意力机制与SPDConv(space-to-depth convolution)模块改进和优化YOLOv7的网络结构;最后提出融合ViBe和改进YOLOv7的二级检测架构,将改进后的YOLOv7作为网络模型检测经ViBe处理后的图像。依据原图与处理图像的位置大小关系,将检测出的目标坐标映射回归至原图片,从而完成目标检测提取。实验结果表明,所提目标检测方法检测精度达96.5%,较原YOLOv7方法提高了15.8个百分点,显著提升了“低小动”目标的检测精度,能够满足低空无人机的实时精准检测的需求。

城市低空小型无人机目标实时高精度检测算法

面向城市低空小型无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)乱飞引发的公共安全隐患,针对目前存在的动小目标检测精度低、实时性差等问题,提出了一种基于改进YOLOv7的目标检测模型。该模型在主干网络中引入RepVGG轻量化网络,降低计算复杂度以满足实时性要求;提出C3m模块以解决无人机小目标在图像中占比小、特征信息有限等问题,从而改善检测精度;在此基础上,将CBAM卷积注意力机制插入到主干网络和特征融合网络之间,提高网络对多尺度无人机目标的敏感度,降低噪声影响。在自构建的城市低空无人机数据集上进行消融实验,结果表明改进后的YOLOv7模型与原始YOLOv7模型相比,参数量减少了6×10^(6),浮点运算量降低了77.9%,检测精度mAP@0.5提高至95.1%,检测速度FPS提高了43.7%,实现了对复杂场景下小型无人机目标的实时高精度检测。

面对分布式多域电磁态势感知的射频传感器设计

射频传感器是电磁态势感知的一种重要手段,通过对射频信号进行探测和分析,为电磁态势感知提供必要的数据支撑。针对现有射频传感器存在的获取信息不全面、集成度差等问题,提出基于分布式架构,以时、频、空、能等多域为切入点,设计一款分布式的多域电磁态势感知射频传感器,对射频信号进行多域协同侦测,为分析和评估战场电磁态势提供重要参考。首先基于Zynq多进程(Zynq multi-processor,ZynqMP)处理器和ADRV9009射频收发芯片,设计了传感器的硬件方案,并完成了系统实物制作与测试,然后在软件算法方面,从时、频、空、能四个方面入手,分别就各域的关键特征指标,设计了相应的提取算法,最后设计了相应的功能和性能对比测试内外场实验。实测结果表明,传感器在时域所获得波形的震荡次数的误差小于1.92%,频域中对信号带宽和中心频率的测量误差分别小于3.2%和0.04%,能域中对能量的计算存在小于5.6%的误差,空域中来波方向角的测量误差小于2.7%,达到了预期设计要求。

生物浸出技术在贵金属二次资源回收中的应用

贵金属因其独特的物化性质广泛应用于高新技术领域,在催化、能源、光电和医药等多领域具有重要价值。我国贵金属矿产资源较为匮乏,但作为工业体系健全的制造业大国,对贵金属的需求巨大,使得供需矛盾异常突出。开展贵金属二次资源回收能够缓解我国贵金属供需矛盾并带来巨大的经济效益。传统冶金方法在贵金属二次资源回收工艺上存在着诸多问题,例如能耗高、成本高、流程长、环境污染严重等。生物浸出作为一种新兴的绿色技术,具有绿色环保、能耗低、成本低、选择性高等优点,在贵金属资源利用方面得到广泛关注,成为目前贵金属冶金科学研究的热点。本文综述了生物浸出贵金属的研究进展,包括涉及的微生物种类、作用机制、影响因素以及该技术面临的挑战与发展前景。

一种时空特征融合的端到端自动驾驶方法设计

针对现有的端到端自动驾驶模型复杂度高、参数多、计算量大且仅由卷积神经网络组成的网络模型无法处理时间特征等问题,提出了一种融合时空特征的端到端自动驾驶模型M-GRU。该模型由改进的MobileNetV2网络和门控循环单元(GRU)网络组成。其中改进的MobileNetV2网络是在MobileNetV2基础上添加注意力模块,其通过加权处理与驾驶决策密切相关的特征信息,进而提升网络对重要特征的关注。M-GRU模型中的2个网络模块分别提取图像的空间特征和时间特征,通过行为克隆的方式,实现对自动驾驶行为的预测。在模拟器中对M-GRU模型进行训练和测试,并与NVIDIA提出的PilotNet模型进行对比,结果显示M-GRU的损失函数值比PilotNet低,M-GRU模型控制的小车能在道路上完成直行、转弯、加减速任务,同时完成简单和困难模式下的驾驶任务,具有更好的性能。

中国大豆2021—2025年消费量和生产量预测分析

中国是世界上大豆消费量和进口量最大的国家,为了较为准确地预测我国大豆未来的消费量和生产量,维护我国大豆供给安全,本研究提出Grey-Markov大豆消费量预测模型,采用GM(1, 1)模型和Grey-Markov模型对2017—2020年我国大豆消费量进行拟合,并利用其中预测精度较高的模型预测我国2021—2025年的大豆消费量和生产量。结果表明:Grey-Markov模型预测精度较高,利用该模型的进一步预测结果表明,2017—2020年我国大豆供给量与需求量之间的缺口分别为10.37,10.87,11.40,11.95和12.53亿t, 2021—2025年我国大豆生产量和消费量年增长率将分别为6.06%和5.01%。最后,根据预测数据提出建议:我国应力争实现大豆进口多元化、大力发展国内大豆产业,以提高粮食安全性。

基于机器视觉的自动控制实验装置制作与应用

为了满足电子信息类大学生对机器视觉与自动控制系统强化学习的需求,克服传统实验装置集成度低、枯燥机械的缺点,设计并实现了一种以高性能微控制器为控制核心的基于机器视觉的板球自动控制实验装置。实验装置具有平台新颖、实验综合性强、理论联系紧密的特点,并且系统集成度高、控制快速精确,有利于开展从易到难的递进式实验,兼具实用性与先进性。

终末期肾病患者脑区局部一致性及功能连接改变的fMRI研究

目的采用基于静息态功能磁共振成像(resting-state functional magnetic resonance imaging,rs-fMRI)的局部一致性(regional homogeneity,ReHo)及功能连接算法探究终末期肾病(end-stage renal disease,ESRD)患者大脑神经元功能活动的变化,并分析其与血液生化指标之间的相关性。材料与方法前瞻性纳入36例ESRD患者以及32例健康对照者,所有受试者接受rs-fMRI扫描,计算全脑的ReHo值,选取ReHo值差异有统计学意义的脑区进行基于感兴趣区的功能连接分析。采用两独立样本t检验进行组间比较,并使用Pearson相关分析探讨ReHo值差异有统计学意义的脑区与实验室检查之间的相关性。结果与健康对照组相比,ERSD患者左侧颞极区、右眶部额下回、双侧直回的ReHo值显著升高(P<0.001,AlphaSim校正),双侧距状裂周围皮层、左侧额下回、右侧颞上回、右侧缘上回的ReHo值显著降低(P<0.001,AlphaSim校正);ERSD患者右侧距状裂周围皮层与左侧额下回、右侧缘上回的功能连接减弱,右侧缘上回与右侧颞上回的功能连接减弱(P<0.05,NBS校正)。ESRD患者右侧距状裂周围皮层ReHo值与血红蛋白水平及红细胞压积成正比(r=0.347,P=0.048;r=0.357,P=0.041)。结论ESRD患者在多个脑区存在局部功能活动同步性异常,主要累及默认模式网络,且在部分脑区表现出局部及远程大脑功能活动同步障碍,可能有助于进一步理解ESRD患者脑损伤的神经病理机制。

卒中相关性肺炎危险因素与病原菌分布及耐药情况分析

目的探讨卒中相关性肺炎(SAP)致病的相关危险因素与病原菌分布、耐药情况,为临床及早规避高危因素、合理使用抗菌药物提供理论依据。方法回顾性分析聊城市第三人民医院2015年1月至2019年12月收治的342例脑卒中患者的临床资料,根据是否合并SAP分为SAP组(158例)与非SAP组(184例)。比较两组的临床资料(如性别、年龄、卒中病史、吸烟史、饮酒史、吞咽障碍、气管插管、机械通气、意识障碍、肺部疾病、高血压、心脏疾病、内分泌疾病等),分析SAP的高危致病因素。记录158例SAP患者的微生物培养、致病菌分离、菌株鉴定结果,分析致病病原菌分布特点和耐药情况。结果单因素分析显示,SAP组患者年龄、卒中病史、吞咽障碍、气管插管、机械通气、意识障碍与非SAP组比较差异均有统计学意义(均P<0.05);多因素Logistic分析显示,年龄≥65岁、卒中病史、吞咽障碍、意识障碍是SAP发生的独立危险因素〔优势比(OR)和95%可信区间(95%CI)分别为2.216(1.299~3.831)、4.279(1.794~11.344)、0.008(0.000~0.103)、1.931(1.574~2.310),均P<0.05〕。SAP组158例患者共培养出132株病原菌,其中革兰阴性(G^(-))菌101株(占76.52%),革兰阳性(G^(+))菌24株(占18.18%),真菌7株(占5.30%)。病原菌分布排名前5位依次为:肺炎克雷伯菌肺炎亚种(21.21%)、大肠埃希菌(17.42%)、铜绿假单胞菌(13.64%)、鲍曼不动杆菌(11.36%)、金黄色葡萄球菌(11.36%);其中肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌对阿米卡星、碳青霉烯类(亚胺培南、美罗培南、厄他培南)、头孢吡肟、哌拉西林/他唑巴坦等药物较敏感,铜绿假单胞菌对阿米卡星、环丙沙星、左氧氟沙星、哌拉西林/他唑巴坦等药物较敏感,鲍曼不动杆菌对所监测药物耐药率均较高;金黄色葡萄球菌未检测到对万古霉素、利奈唑胺、喹努普汀、替加环素耐药,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的分离率为20.0%。结论SAP的发生与患者年龄、卒中病史、吞咽障碍、意识障碍、气管插管、机械通气密切相关;SAP致病病原菌以G^(-)菌为主,且存在不同程度耐药性。

高氮钢激光-电弧复合堆焊层的电化学腐蚀性能

采用电化学腐蚀方法研究了不同焊接参数对堆焊表层腐蚀行为的影响。研究结果表明,堆焊层耐蚀性随堆焊电流I、激光功率P、堆焊速度v的增大呈现先升高后降低的趋势;I=220 A,P=3.2 kW,v=0.8 m/min时,焊缝氮含量较高,试样表面钝化膜稳定性较好,抗点蚀能力最强。观察试样腐蚀形貌发现,I=260 A或v=0.6 m/min时,焊缝表面点蚀坑大而密集,并形成腐蚀沟,焊缝中的树枝晶有连续生长并向外扩展的趋势;P增至3.2 kW时,焊缝中的粗大柱状树枝晶变为均匀细小的条状枝晶,改善了耐蚀性。

引入Al_(2)O_(3)对Pt/ZSM-23催化剂加氢异构性能的调控

采用双模板剂合成了ZSM-23分子筛,并制备ZSM-23-Al_(2)O_(3)复合载体,通过引入Al_(2)O_(3)调控Pt/ZSM-23催化剂的正十六烷(n-C_(16))加氢异构性能。采用XRD、SEM、TEM、N_(2)物理吸附-脱附及NH_(3)-TPD等方法探讨Al_(2)O_(3)对催化剂结构性质和化学性质的影响。结果表明,引入Al_(2)O_(3)可以提高Pt在复合载体上的分散度,降低催化剂的酸性位点浓度,有效调控了催化剂的金属-酸性浓度平衡(C_(Pt)/C_(A))。适宜的金属-酸性浓度平衡有利于提高对异构产物的选择性并抑制裂化副反应。Al_(2)O_(3)同时对ZSM-23晶粒起到了分散作用,改善了其分子筛纳米晶粒团聚现象,增加了ZSM-23中孔口的暴露数量,促进反应物和中间体的扩散。复合载体催化剂呈现了出色的异构选择性,其中,Pt/(9Z-1Al)催化剂由于具有适宜的金属-酸性浓度平衡呈现最高的异构产物收率,可达60%,明显高于Pt/ZSM-23催化剂的异构体收率(42%)。反应温度低于310℃时,Pt/ZSM-23催化剂的吸附模型符合孔口吸附,而高温时则为锁钥吸附。引入Al_(2)O_(3)后ZSM-23有更多相邻孔口暴露,吸附模型以锁钥择形为主,导致了7/8Me-C_(15)异构产物的大量生成。

一种无人机载雷达和通信一体化波形设计方法

为了节省现有无人机编队利用数据链周期性地通告平台位置、速度等占用的时间资源,创新性地提出了一种无人机载雷达和通信一体化波形设计方法。利用一种基于分段帧结构的扩频通信波形信号,在无人机间数据通信的同时,利用帧结构分段设计,隔离出目标回波信号,然后进行雷达回波信号的处理,从而直接完成无人机编队位置感知,达到通信与雷达探测同时进行却又互不影响的目的。外场实验结果表明所设计的一体化波形可以优于0. 4 m的探测精度有效测量目标距离,完成目标的位置感知,节省了无人机周期位置报告的时间资源,具有较强的理论创新和应用价值。

武汉市发生的新冠病毒肺炎建模研究分析

新型冠状病毒是一种传染性极强的传染病,主要由有症状感染者促使传播,需要采取大量的控制措施阻止其蔓延。对武汉疫情的研究有助于深入认识新冠的传播特性,帮助制定、调整合理的防控措施。根据武汉2020年1月20日至3月29日的病例报告数据,建立包含无症状感染者在内的SEAIC模型。将疫情初期划分为3个传播阶段,应用最小二乘法估算相应的特征参数。结果发现,3个传播阶段的R 0分别为5.53、4.023、0.016。真实无症状感染者比例约为7.4%。“方舱医院”的投入使用,使得R 0迅速下降至1以下,疫情逐步得到控制。

基于深度学习的Wi-Fi信号编码参数盲识别

通信链路层特征盲识别是智能通信和通信对抗领域关键技术。为提高基于IEEE 802.11协议的无线(局域)网/无线保真(wireless fidelity,Wi-Fi)信号的编码参数盲识别精度,提出了一种基于深度学习的低密度奇偶校验码(low density parity check code,LDPC)编码参数盲识别算法,可准确盲识别信道编码算法的信息位码长和码率。算法以解调后的比特流为训练数据集,搭建多层深度神经网络模型,经过多次调参和迁移训练,最终得到了能够准确预测编码参数的网络模型。实验结果表明,该网络模型能够在高达10%误码条件下得到优于91%的编码参数盲预测率,在无误码的条件下,编码参数盲预测准确度高达95.32%,为智能通信和通信对抗的研究提供了一定参考价值。

基于能量加权算法的高精度伪码测距机载无线电高度表设计

机载无线电高度表是军、民用航空器上必不可少的辅助导航设备,对于战术动作、巡航地形匹配、低空飞行等具有重要意义。针对现有体制无线电高度表存在的测高精度低、功耗大、抗干扰能力差等问题,论文提出了一种对匹配滤波器输出畸变波形实施能量加权算法的高精度伪码测距机载无线电高度表设计方案。系统硬件由集成FPGA与多核ARM的ZYNQMP芯以及宽带射频集成芯片ADRV9009构成,在提高运算能力和探测分辨率的同时,功耗和体积均降低一半以上;然后采用高性能Frank伪码序列、能量加权超分辨算法以及卡尔曼跟踪滤波等算法提高综合探测分辨率;最后通过实验对该文所设计的无线电高度表进行了功能和性能两方面的验证,实验结果表明:所设计的无线电高度表功能完善、集成度高、探测准确,实测探测精度误差小于0.1m,优于军标0.5 m的要求。

基于可控等效阻抗的能量路由器无功电压控制策略研究

针对线路的弱阻性/非阻性导致系统调节速度慢、难以稳定运行的问题,提出一种基于可控等效阻抗的能量路由器无功电压控制策略,该策略通过对能量路由器输出特性变化的观察引入虚拟阻抗的控制策略,采用补偿线阻抗的方式将实际阻抗补偿一致,加入电压反馈和频率补偿的等虚拟阻抗关键点,解决了由阻抗等造成的无功功率不均分问题。通过优化功率参考值,提高了光伏等分布式电源并网运行的稳定性。实验结果表明,该控制策略不仅提高了无功分配的精度,而且改善了电能质量。

猫爪草胶囊辅助治疗结核性胸膜炎临床效果分析

目的分析探讨猫爪草胶囊辅助治疗结核性胸膜炎的临床效果.方法 96例结核性胸膜炎患者,随机分为治疗组与实验组,各48例.治疗组采用2HRZE/10HRE抗结核药物治疗方案,实验组在治疗组基础上加用猫爪草胶囊辅助治疗.观察比较两组患者的胸腔积液吸收时间、胸痛缓解时间、不同时间段治疗效果及不良反应发生情况.结果治疗组胸腔积液吸收时间、胸痛缓解时间分别为(106±41)、(48±19)d,长于实验组的(78±36)、(35±16)d,差异有统计学意义(P<0.05).治疗组第3个月末、第6个月末及第12个月末胸腔积液治疗总有效率均低于实验组,差异有统计学意义(P<0.05).两组患者在治疗过程中均未发现明显不良反应或不良事件.结论在常规抗结核药物治疗基础上联合猫爪草胶囊辅助治疗,有助于结核性胸膜炎胸腔积液的吸收,减少胸膜增厚、粘连及包裹,无明显不良反应,疗效肯定,可在临床应用.

缓倾斜工作面顶板弱胶结富水岩层超前疏干措施

宁夏某矿504-1工作面设计采煤厚度3.5 m,煤层倾角16°,工作面沿煤层走向布置,顶板侏罗系延安组、直罗组含水层厚、富水性强、胶结程度差,为防止发生顶板水砂灾害及离层水害事故,设计采用超前疏干措施进行顶板水砂灾害防治。根据工作面整体呈缓倾斜的构造特征,疏放钻场布置于低位巷道,疏放孔向面外及面内分别布置,起到拦截面外来水及疏放效果检验的作用;根据岩层组合特征及工作面冒裂带高度数据,疏放层位分别控制在延安组及直罗组砂岩含水层。设计超前疏放距离为500 m,通过钻孔水量、水位监测数据实时评价疏干效果,为类似地质条件顶板水害预防提供借鉴。

利福喷丁在老年继发性肺结核患者中的临床应用

目的观察比较利福喷丁和利福平治疗老年继发性肺结核患者的有效性和药物安全性。方法60例老年(年龄>60岁)继发性肺结核初治患者,随机分为利福喷丁组和利福平组,每组30例。利福喷丁组采用2HL2ZE/4HL2E治疗,利福平组采用2HRZE/4HRE抗结核药物治疗。比较两组患者治疗第6个月末病灶变化情况、肝损伤情况、药物不良反应发生情况、中断治疗情况。结果治疗第6个月末,利福喷丁组患者的病灶显著吸收率为60.0%(18/30),高于利福平组的33.3%(10/30),差异具有统计学意义(P<0.05)。治疗期间,利福平组出现肝损伤8例(26.7%),利福喷丁组出现肝损伤2例(6.7%);利福喷丁组肝损伤发生率低于利福平组,差异具有统计学意义(P<0.05)。利福喷丁组药物不良反应发生率3.3%(1/30)低于利福平组的26.7%(8/30),差异具有统计学意义(P<0.05)。两组患者中断治疗发生率比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论利福喷丁不良反应小,疗效肯定,安全性高,在治疗老年继发性肺结核患者中有重要的临床价值,值得推广应用。

安徽省间日疟传染率分析

间日疟的传播媒介中华按蚊仍普遍存在,但对间日疟的传播动态的研究仍极其有限。以安徽省间日疟为例,估算蚊子叮咬率、间日疟的传染率以及它们的季节性,并进一步分析传染率发生季节性变化的影响因素。采用人类与蚊子相耦合的SIR-SI(Susceptible Infected Recovered-Susceptible Infected)模型对间日疟的传播动态建模,估算随时间变化的蚊子叮咬率以及传染率;建立多元线性回归模型探究温度和降水量对蚊子叮咬率和间日疟传染率的影响。结果表明:间日疟蚊子叮咬率和传染率有显著的年季节性(季节性幅度为42.4%);间日疟传染率受到温度(p值为7.23e-11)以及降水量(p值为0.004)的显著影响;间日疟发病数受传染率的影响不仅呈现每年一个周期的特点,由于易感者人数的变化,还存在多年一个大周期的特点。