视觉辅助下的无人船双雷达障碍物融合检测技术

毫米波雷达、激光雷达能够给出相对准确的目标距离、尺寸信息,而视觉系统能够给出较直接且丰富的目标纹理特征,将雷达与视觉结合可有效提升无人船障碍物检测性能。本文提出一种基于目标距离及尺寸因子的多传感器数据融合方法。首先,采用串联式目标匹配方法,完成双雷达以及与单目相机的障碍物匹配。其次,利用目标距离及尺寸因子计算各传感器的检测信任度,然后利用Dempster-Shafer(D-S)证据理论对检测信任度进行融合,完成虚假目标剔除。最后,通过无人船海上近距离、远距离和多目标场景试验验证了本文方法的有效性。

一种改进全局最近邻关联的无人船双雷达目标跟踪算法

针对无人船载双雷达目标跟踪问题,提出一种基于全局最近邻关联(GNN)的无人船雷达目标跟踪算法。建立随船正北坐标系,对传感器的测量结果进行坐标变换,利用GNN算法对目标进行跟踪。针对GNN算法在虚警、漏报情况下易发生误关联的缺点,提出一种跟踪门的设置方法,利用关联代价与模糊隶属度对目标进行2次滤除来提高GNN的关联正确率。最后,利用安装有激光雷达与毫米波雷达的无人船在实际海上环境进行试验,试验结果表明,与未改进的跟踪算法相比,本文提出的改进跟踪算法正确率提高了25.87%,验证了算法的可行性和有效性。

基于图像轮廓特征的无人水面艇航海雷达目标检测修正方法

航海雷达具有检测范围广、全天候工作等优点,是无人水面艇障碍目标检测的主要手段。但是对于岛屿、货轮等大型目标,航海雷达无法对其所在区域进行准确描述,并且可能将其误判为多个分散的目标。为此,文中结合雷达图像特点,提出一种基于图像轮廓特征的航海雷达目标检测修正方法。首先对雷达图像进行预处理,简化图像数据,增强有关信息的可检测性。然后根据目标对应像素点坐标提取目标轮廓,若不同目标对应同一轮廓,则认为发生误判,并将误判产生的多个分散目标合并为一个目标。最后借助目标轮廓包含的距离和方位特征参数对目标所在区域准确描述。试验测试结果表明,该方法能有效解决大型目标误判问题,并将航海雷达检测结果中的距离误差降低79%以上,方位误差最大减少60%。

高校餐厅食品加工违规行为视频分析算法与系统设计

目的开发视频分析子系统分析食品加工违规行为,提高高校餐厅的食品安全风险预防能力。方法介绍了该视频分析子系统的组成和违规行为分析过程的主要工作流程;详细阐述了检测员工不着工作服、用素食案板加工生肉2种典型违规行为的视频分析算法的基本原理、主要公式和算法流程;并对2种典型违规行为进行了大量测试。结果本视频分析系统对员工未着工作服行为的检测准确率达到了99%,对员工在素食案板上加工生肉行为的检测准确率达到了98%。结论本研究所开发的视频分析子系统可提高预防食品安全风险的能力。

基于空间分布与统计特性的海面远景目标检测方法

海面运动载体获取的可见光图像中,远景目标成像面积小、特征不显著、信噪比较低等特点增大了目标检测难度,现有方法难以同时取得较高的查全率与较低的虚警率。作者根据目标在图像中的空间分布与统计特性,提出了一种海面远景目标检测方法。首先结合直线特征与界线特征实现海天线检测,然后根据拉伊达准则实现明度图像中疑似目标像素与背景像素的分离,得到二值图像,最后对二值图像进行形态学处理,并根据疑似目标区域与海天线的位置关系,排除干扰区域。测试结果表明:所提方法具有较高查全率与较低虚警率,且实时性和鲁棒性较强。

无人船运动控制方法综述

为实现无人船海上自主作业,无人船运动控制的快速性、准确性以及鲁棒性亟待提高。首先从全驱动控制和欠驱动控制角度,分别概括了国内外无人船航向控制、航速控制、轨迹跟踪控制以及路径跟踪控制的主流控制方法。其次,归纳总结了处理海洋环境不确定扰动的研究进展,包括扰动的建模和消除、抑制扰动的主流方法。最后,总结了无人船运动控制现状与存在的问题,并从工程应用和理论研究两个角度对未来的研究方向进行了展望。

基于欧氏距离的无人艇载毫米波雷达点迹凝聚方法

毫米波雷达在工作中会存在虚警和目标点迹分裂等问题。当前多数研究均通过处理雷达回波,根据波形特征降低虚警,但结果中仍存在无效点迹;通过依次比较点迹距离和角度等多维信息判断其是否属于同一目标,方法过程较为繁琐,且表示目标状态常用的质心法不够准确。因此文中提出一种基于欧氏距离的点迹凝聚方法,通过对雷达点迹数据进行处理解决了虚警和目标点迹分裂问题。首先,结合雷达回波强度和有效检测范围等先验知识,采用阈值滤波法去除无效点迹。然后,依据“属于同一个目标的点迹速度相同、距离相近”这一规律,通过欧氏距离度量点迹间的信息相似度,实现目标点迹聚类。最后,计算障碍目标的位置和截面宽度等信息,以矩形危险区域表示障碍目标所属范围,从而实现无人艇前方障碍目标的准确检测。实船试验验证了文中方法的有效性。

冰巨星大气研究进展

与类木行星等气态巨行星相比,冰巨星是由大量比氢氦重的气体成分(水、氨、甲烷等)组成的气体行星,天王星和海王星便是典型的冰巨星。天王星和海王星的大气中保存着太阳系形成初期的气体,对研究太阳系和行星的形成演化有很大帮助;研究其大气的动力学有助于了解大气内部的结构、热源驱动机制和对流机制;随着证认的系外行星数量逐渐增加,发现类海王星型系外行星是普遍存在的。介绍了天王星和海王星的大气结构、大气成分,以及太阳系外类海王星的研究进展,并对未来冰巨星的探测和研究进行展望。

一种用于无人船海面障碍物测距的双目视觉系统

双目视觉具有近距离测距精度高、获取的图像内容丰富等优点,是目前无人船自主避障领域的研究热点,立体匹配是双目视觉测距的技术关键。然而,无人船体的不规则晃动,增大了双目图像间海面障碍物的尺度、亮度差异,易造成匹配歧义。为提高立体匹配的准确性,本文提出一种改进的AKAZE特征匹配方法。通过提取、匹配非线性尺度空间中障碍物的轮廓角点,从而可准确测得海面障碍物的位置信息。利用本文所提方法研发出一种具有防水、防盐等性能的适用于无人船海上工作环境的宽基线双目视觉系统SV-100。测试实验结果表明,该系统在100 m内的测距误差小于6 m。

基于三维场景的红外成像仿真框架及实现

针对传统的图到图的红外仿真方法灵活性差,难以反映目标的立体信息,同时国内缺乏具有自主产权的场景仿真软件等问题,提出了一种红外场景仿真框架。基于辐射传输理论,通过分析太阳、大气和地物辐射对红外成像的影响,构建出红外成像全链路数学模型;依据此模型,将仿真框架分为三维场景的构建与组织、大气要素计算、场景可见性计算、辐射能量场计算、混合像元和相机模块部分;最后对整个仿真框架进行系统实现和验证,生成了不同时间段的红外图像序列。实验结果表明,所提出的系统架构可扩展性强,模型耦合度低,易于实现且生成的红外仿真图像符合物理规律,能够应用于红外场景仿真与设备测试。

湖北襄阳耕地质量保护提升和绿色高效施肥服务实践

总结了湖北省襄阳市开展耕地质量保护提升和绿色高效施肥服务的经验和体会,主要包括摸底、试验、配方、培训和示范、体系建设等工作思路,开源、节流和优施等技术路线。总结了其主要成效、主要做法。讨论了农民科学施肥、绿色生产和农业环境保护意识有待加强、有机肥料推广难及政策激励机制不健全等问题,提出了开展碳达峰碳中和战略下耕地保育、环境保护、绿色生产和减排固碳等技术集成研究和示范及增强政策引导、加强资金投入、强化示范引领等政策建议。

高速开关电磁阀阀口几何特性对线控度影响研究

该文以制动系统液压控制单元中的高速开关阀为研究对象,研究了阀座上密封锥口的几何特性对电磁阀线控度的影响。建立相关数学模型,电磁阀工作状态的仿真模型,根据仿真模型结果对阀座锥口角度对控制流量特性影响做相关研究。设计了三种不同状态的电磁阀并进行流量控制试验,结果证明了理论正确性及应用的可行性。

云时代信息化教学与演训服务保障模式研究

面向军事院校和部队信息化教学与演训活动,针对基于信息系统的教学与演训中存在的信息化基础条件差、系统运维保障复杂低效、涉密数据管控困难等制约效果的问题,运用云计算技术与资源服务化理念,创新信息系统和IT资源的部署应用与服务保障模式,以资源服务化的方式提升IT资源利用率,降低经济成本和运维工作量,确保涉密信息数据安全,为实战化、信息化、专业化教学训练提供可靠、安全、弹性的技术支撑与服务保障。

顶管-盾构上下叠交施工的数值模拟研究

为更好地满足地下交通工程在复杂环境中的建设需要,以天津市地铁7号线中山站工程为背景,就顶管-盾构上下叠交施工进行了数值模拟研究。结果表明,采用“先顶管后盾构”的施工方案所造成的地面沉降较小,同时后施工项目对先施工项目影响较小。因此,顶管-盾构上下叠交施工时推荐采用“先顶管后盾构”的施工方法。

Performance Evaluation of Advanced Wave Energy Converters in the Nearshore Areas of the North Indian Ocean

The 21st Century Maritime Silk Road is a profound measure for mankind,whilst its development is severely restricted by the energy shortage of surrounding countries.As the core construction area of Maritime Silk Road,the North Indian Ocean is rich in wave energy.The development and utilization of wave energy not only can overcome energy shortage,but also promote communication between peripheral countries.However,previous researchers often focused on wave energy itself,without combining devices to analyze wave energy resources.Therefore,we conducted an overall assessment of wave energy resources using 20-year ERA5 data and determined the sites considered as superior for the construction of Wave Energy Farm(WEF)in the coastal areas.In order to point out which type of Wave Energy Converter(WEC)is best suited for the sites,we carried out the performance evaluation of eight advanced WECs using three parameters:the mean power output,the capacity factor and the capture width ratio.The results show that the performance of Wave Star is superior to other devices,which is supposed to be the primary consideration of the Wave Energy Farms(WEFs)in the future.

废旧炮弹爆炸销毁实践及其振动特性分析

为消除废旧爆炸物品的安全隐患,确保首都公共安全,北京市公安机关对收缴的198枚废旧炮弹进行集中销毁。对废旧爆炸物品的甄别及其销毁方法、销毁场地的选择和爆炸坑设计、销毁爆破参数设计、废旧炮弹的装卸与运输等关键环节进行分析与评估,通过现场振动监测得到销毁爆破的振动传播规律,并利用HHT法对实测振动数据进行时频特性分析。结果表明,预估废旧炮弹的等效TNT当量为47.72 kg,废弃矿坑作为废旧炮弹爆炸销毁场地具有天然的地形条件优势,紧邻边坡岩壁合理布置爆炸坑,采用坑间5 ms延时爆破方式,确保了销毁爆破安全顺利完成和有害效应限界控制;销毁爆破产生的地震波具有传播速度小、衰减慢、频率低的特点,与地下钻孔爆破相比,浅埋深爆破条件下的K、α明显偏小,优势频率主要分布在4~20 Hz低频段,主振频率随着距离的增加有微弱减小的趋势,空气冲击波容易引起近爆区测点的振动波形的振幅和频率产生突变现象。此次销毁爆破设计施工及振动监测分析,可为类似工程提供借鉴与参考。

基于时空图卷积神经网络的光伏发电功率超短期预测方法

为了解决传统光伏电站超短期功率预测方法不能同时准确提取发电功率的时间和空间特征的问题,提出一种基于时空图卷积神经网络的光伏发电功率超短期预测方法。针对同一区域内的多个光伏电站,首先对电站进行图建模,利用图卷积网络(GCN)与门控线性单元(GLU)提取发电功率的时空特征。利用提取到的时空特征信息以及区域内光伏电站的历史发电功率数据训练预测模型,最终实现对多个光伏电站发电功率超短期预测。实验结果表明,该方法能够将超短期功率预测均方根误差减小至1.122%,对工作人员根据实际情况进行电网的调度管理具有重要意义。

口炎清颗粒联合曲安奈德对口腔扁平苔藓患者血清IL-2、TNF-α水平的影响

目的:探讨口炎清颗粒联合曲安奈德(TA)治疗口腔扁平苔藓(OLP)的临床效果及对患者患者血清白细胞介素(IL)-2、肿瘤坏死因子(TNF)-α水平的影响。方法:选取我院2015年3月～2017年3月收治的110例OLP患者,依据随机数字表法均分为两组。对照组采取TA局部注射治疗,观察组在对照组基础上联合口炎清颗粒治疗。治疗4周后,比较两组的临床疗效,治疗前后血清IL-2、TNF-α水平、口腔健康影响程度量表(OHIP)-14评分的变化及不良反应的发生情况。结果:治疗4周后,观察组总有效率达92.7%,较对照组明显上升(78.2%,P<0.05)。两组治疗4周后血清IL-2、TNF-α水平、OHIP-14评分较治疗前均显著降低(P<0.01),且观察组血清IL-2、TNF-α水平、OHIP-14评分均显著低于对照组(P<0.01)。两组不良反应发生率对比差异无统计学意义(P>0.05)。结论:口炎清颗粒联合曲安奈德可显著提高口腔扁平苔藓的临床疗效,提高患者生活质量,且安全性高,可能与其降低患者血清IL-2、TNF-α水平,抑制炎症反应有关。