航迹先验融合特征的车载雷达实例分割算法

点云实例分割是场景感知中的基本任务。近年来,随着车载毫米波雷达分辨能力的提高,大量基于毫米波雷达散射点的实例分割方案被提出。实例分割的结果可作为跟踪的输入,跟踪得到各个实例的航迹信息,为后续的车辆决策与路径规划提供数据支持。然而,面向毫米波雷达的实例分割方法仍存在以下挑战。一方面,相较于激光雷达,毫米波雷达观测下的散射点更稀疏,信息量较少。当同一实例的散射点距离较远或者多个相邻实例密集分布时,分割性能显著下降;另一方面,雷达穿透性有限,路面障碍物或交通参与者对实例造成部分遮挡时,分割算法无法对实例进行正确分割和判别。考虑到实际行车场景的时间连续性,利用交通参与者的航迹先验信息,即该参与者上一时刻和当前时刻的位置信息,可以克服上述问题。因此,本文提出了一种利用航迹先验融合上一帧散射点特征的车载雷达点云分割算法。该算法利用航迹的连续性,在相邻两帧之间计算实例和散射点的对应关系并基于上述关系完成散射点特征融合。相较于单帧,融合后的高质量特征不仅信息更丰富,不同实例间的特征差异更明显,而且能弥补由于遮挡导致的信息缺失。实验结果显示,所提算法的平均覆盖率和平均精度指标分别优于基于单帧的分割算法6.19%和4.54%。该结果表明,所提算法优于文献中其他方法,能有效解决上述分割算法存在的问题。此外,与基于单帧的分割方案在典型场景的可视化对比中,所提方法也凸显了其有效性和潜力。未来,我们将进一步挖掘轨迹先验信息,以加强特征提取,同时深入探讨分割性能与帧数之间的关系。

基于可重构智能表面的二维高精度角度估计方法

可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface)因其提高频谱和能量使用效率、成本低等特点,被认为是未来无线通信和目标感知的关键性技术。RIS在平面上集成了大量低成本的无源反射元件,通过连接RIS的智能控制器,可以控制入射到这些可重构元件的信号的相位和幅度,从而重新配置入射信号的传播。波达方向(Direction of Arrival)估计问题是实现目标感知的重要组成部分,而RIS因其能够重新配置信号的特性被用来提高DOA估计的准确性。然而,在实际使用RIS时,由于元件之间的距离小于半波长而引起的互耦效应以及无法完美控制反射过程导致的反射失配(反射相位和幅度误差)等问题会严重影响RIS的性能。本文针对基于RIS系统的二维DOA估计问题,建立了考虑互耦效应和反射失配的RIS系统模型;并基于该模型,提出了一种新的二维角度估计方法用于DOA估计。该方法首先通过深度神经网络(Deep Neural Network)将RIS接收的信号进行重构,以降低互耦效应和反射失配的影响,再进一步使用非线性最小二乘法(Nonlinear Least Square)进行高精度的DOA估计。本文通过仿真验证了算法的估计性能,并与快速傅里叶变换(Fast Fourier Transformation)、正交匹配追踪(Orthogonal Matching Pursuit)等传统方法进行比较,结果表明相对于快速傅里叶变换、正交匹配追踪等传统方法新算法具有更好的估计性能。

HVDC送端系统振荡引发受端换相失败的机理分析

高压直流输电系统送、受端存在电气耦合及两端的控制配合,因此,送端振荡可通过系统控制逻辑、电气量及控制量变化等影响受端系统的运行状态,增加了受端换相失败的风险。现有工作主要研究了送端大扰动引发受端换相失败的现象与机理,通过对标准直流系统进行小信号分析,发现直流系统中存在低频频段的固有振荡频率,一旦交流系统发生相近频段的振荡,将可能诱发直流系统共振。在此基础上,首先分析共振引起系统电气量以及控制量的波动对换相失败的影响,通过HVDC的准稳态方程分析共振后直流电流上升导致关断角下降,进而引发首次换相失败的机理;然后从两端的控制系统出发,研究逆变侧控制切换引发后续换相失败的机理;最后对CIGRE直流输电标准测试系统进行验证,并结合换相失败发生机理对换相失败的抑制策略进行了初步讨论。

基于多传感器融合的协同感知方法

该文提出了一种新的多模态协同感知框架,通过融合激光雷达和相机传感器的输入来增强自动驾驶感知系统的性能。首先,构建了一个多模态融合的基线系统,能有效地整合来自激光雷达和相机传感器的数据,为后续研究提供了可比较的基准。其次,在多车协同环境下,探索了多种流行的特征融合策略,包括通道级拼接、元素级求和,以及基于Transformer的融合方法,以此来融合来自不同类型传感器的特征并评估它们对模型性能的影响。最后,使用大规模公开仿真数据集OPV2V进行了一系列实验和评估。实验结果表明,基于注意力机制的多模态融合方法在协同感知任务中展现出更优越的性能和更强的鲁棒性,能够提供更精确的目标检测结果,从而增加了自动驾驶系统的安全性和可靠性。

基于矩阵填充的随机步进频雷达高分辨距离-多普勒谱稀疏恢复方法

随机步进频雷达通过合成大带宽,能在较低硬件复杂度下获得距离高分辨效果,同时由于其每个脉冲的载频随机捷变,因而具有强的抗干扰、电磁兼容能力,在复杂电磁环境高精度探测领域具有重要的应用价值。然而,由于其波形在时频域稀疏的感知形式,造成回波相参信息有所缺失,因而传统匹配滤波方法在估计高分辨距离-多普勒时会演化为欠定估计,导致估计谱中产生起伏高旁瓣,严重影响探测性能。为此,该文提出一种基于Hankel重构矩阵填充的随机步进频雷达高分辨距离-多普勒谱低旁瓣稀疏恢复方法。该方法采用低秩矩阵填充思想补全波形在时频域稀疏感知时造成的缺失采样,恢复目标连续相参信息,可以有效解决欠定估计问题。文章首先构建了随机步进频雷达的慢时间-载频(时-频)回波欠采样数据矩阵;然后,重构待恢复数据矩阵为双重Hankel型,并分析证明了矩阵满足低秩先验特性;最后,利用ADMM算法补全未采样时频数据,恢复相参信息,保证了高分辨距离-多普勒谱低旁瓣稀疏恢复。仿真和实测试验证明了该文所提方法的有效性和优越性。

黏土与松土部件互作的离散元仿真标定与试验

为了提高白萝卜收获机关键部件松土铲的离散元仿真结果与实际情况的吻合度,利用台架实验和EDEM软件仿真相结合的方式,对黏壤土与松土铲之间接触的离散元仿真参数进行标定。以堆积角和滚动距离作为响应值,通过四因素三水平正交组合试验,分别建立土壤与土壤、土壤与触土材料之间的回归模型,并对回归模型进行分析,得到土壤含水率为(21±0.1)%时模型参数的解最优,分别为:土壤与土壤之间JKR为8.884J/m2,恢复系数为0.275,静摩擦因数为0.504,滚动摩擦因数为0.038;土壤与接触材料之间的仿真参数JKR为6.975J/m2,恢复系数为0.428;静摩擦因数为0.054;滚动摩擦因数为0.054。为了验证离散元仿真模型参数最优解与实际情况的吻合度,开展了基于最优参数下的台架实验与仿真试验,结果表明:台架实验松土铲的黏土量与仿真的相对误差为5.70%,仿真结果与台架试验基本一致,验证了离散元仿真参数模型的可靠性。

基于“一师一优课”的高中英语教师课堂口头反馈实证研究

教师课堂口头反馈是教师话语的重要组成部分,能够有效增加学生的语言输入,促进语言输出。本文基于“一师一优课”平台的四节高中英语阅读课,探究教师提供的单一型和混合型反馈的类型与频率,以及教师反馈素养的现状。研究表明,四位教师使用混合型反馈多于单一型反馈,其中“积极反馈语+重复”占比最高;教师反馈素养在设计,关系和实际三个维度仍存在不足。本文建议教师聚焦能力有的放矢,调整表述关照情感,启发思考培养能力,提高自身的反馈素养,并促进学生的全面发展。

光学虚拟仿真实验平台的设计与实现

设计了光学虚拟仿真实验平台,涵盖了大学物理实验教学中的6个光学实验:单缝衍射、双缝干涉、光栅衍射、二维光栅衍射、圆孔衍射和巴比涅原理验证.学生可以使用电脑端进入交互性强的3D虚拟现实实验环境中,进行沉浸式、亲临式学习.该平台使用Blender,VS Code和Unity平台进行自主开发,通过对实验仪器进行3D建模、实验场景搭建、脚本代码设计、实验现象呈现、代码调试与漏洞完善等步骤,复现了线下实验的操作与实验现象.本文以光栅衍射为例,介绍了虚拟平台上的实验操作、数据记录和数据处理的过程.

汽车雷达关键技术分析与展望

汽车雷达基于电磁波信号感知路况,具有全天时、全天候、低成本等优点,是未来智能化交通和自动驾驶的重要传感器。其中,高精确度目标测距、测速,高分辨力角度估计和多扩展目标跟踪是汽车雷达领域的研究重点。本文针对汽车雷达波形、天线设计、测角算法以及目标跟踪算法等关键模块和主要设计思路进行梳理,结合雷达抗干扰、MIMO编码、扩展目标状态估计等技术难点,介绍并归纳了近几年代表性的文献,旨在为以后的研究提供参考和依据。

基于响应面法的地震仪调整平台结构优化

为便于实现地震仪调整平台的无人化安装及其水平度的调节,课题组采用响应面法对调整平台进行结构轻量化的设计。在对地震仪调整平台进行静力学分析以及结构参数化基础上,借助参数敏感度分析获得影响其质量、最大等效应力和最大位移形变的关键参数;利用二次多项式响应面法对调整平台进行相关响应面拟合;并采用MOGA遗传算法全局寻优;对优化前后的调整平台各指标进行对比分析。结果表明:优化后最大等效应力降低41%、薄弱方向的最大位移形变下降5.6%,同时质量降低了12.8%。该响应面优化设计不仅达到轻量化的效果,又提升了装置刚度和强度。

不同挖掘方式对半夏机械化收获的效果分析

为解决丘陵山区粘性土壤条件下半夏机械化收获问题,以明薯率最大化、挖掘阻力最小化为目标,在实地测量出半夏物理尺寸及空间分布的基础上,分别针对平面铲、采抛铲、组合式挖掘装置3种挖掘方式在粘性土壤下的半夏采挖仿真模型,开展了基于EDEM的仿真分析。土壤含水率为33.89%~36.23%及0~5cm土层下半夏分布率占56.71%的条件下,分别描述3种不同挖掘方式的明薯率及作业阻力,结果表明:平面铲在试验过程中会造成严重的壅土情况,使半夏与土壤紧密结合一起,半夏明薯率为89.65%,刀具所受平均阻力为3643.91 N;采抛铲不同的转速会带来半夏与土壤过于分散或结合,半夏明薯率为72.22%,所受平均阻力为3044.87N;组合式挖掘装置壅土情况较轻,半夏与土壤结合状态利于分离,半夏明薯率为91.48%,所受平均阻力为2826.67N。综合考虑赫章等产区的土壤情况,组合式挖掘装置是比较适合自走式半夏收获机的挖掘部件。

农业机械视觉导航技术研究进展

从单目视觉导航和双目视觉导航两方面进行阐述,总结了视觉导航关键步骤图像预处理与导航路径现有提取方法面临的挑战。概括了国内外改进方法,国内研究聚焦于提高导航线拟合算法的实时性和稳定性,国外则更关注增强图像预处理对作物特征提取的效果。针对农业机械视觉导航面临田端换行和实时性挑战,提出了2种相应解决思路。最后,阐明了农业机械视觉导航技术将朝着多传感器信息融合导航和自主避障等方面发展。

高质量教育背景下大学课堂生态失衡审视与重构

高质量高等教育呼唤高校重构课堂教学生态。根据生态学原理分析高校课堂生态失衡现象,透过理论看实践,发现当前大学课堂生态存在课堂主体生态位失衡、生态主体与课堂环境的失衡、评价体系失衡三大问题。从学生、教师和环境三个方面分析原因,建议内外强化学生主动学习动机、多方面提高教师育人能力、全方位构造生态课堂环境,重构高校课堂生态。

毕节市烟叶田间生产机械使用现状及发展对策

毕节市属于典型的丘陵地带,是贵州省烟叶主产区之一。为全面掌握毕节市烟叶田间生产现有农机使用现状,进一步找准烟叶田间生产机械化制约因素,调研分析了毕节市8个区县的15个植烟基地单元农机使用现状。在此基础上提出了毕节市烟叶田间生产机械化发展对策,即结合毕节市实际,创设烟草农机研发平台、推进宜机化烟地改造、坚持建设与管护并重原则、加强农机人才队伍建设、建立合理评价体系,完善烟草农机准入制度与合理报废制度及完善农机服务体系,为助力毕节市及丘陵山区烟叶田间生产机械化发展提供参考依据。

弹簧预紧挤压式烟竿研制及结构优化

为解决烤烟烘烤环节中装烟成本偏高、耗时费工等问题,根据弹簧夹紧原理,设计开发了一种弹簧预紧挤压式烟竿(以下简称“弹簧烟竿”)。采用异形扭转弹簧调整压条实现鲜烟叶的夹紧,结合变形理论分析和有限元仿真分析优选出弹簧的结构参数和布置形式;进行弹簧烟竿装烟烘烤的田间试验,通过鲜烟叶滑脱力、装烟量、烘烤用工量、烤后烟叶外观质量分析应用效果。变形分析和仿真结果表明,弹簧数量为6个、间距240 mm、弹簧圈数为3圈时,鲜烟叶装夹牢固、不会损伤叶梗,且符合人体工程学的相关要求。田间试验结果表明:弹簧烟竿的单炕装烟量比传统竹制烟竿增加了19.6%,节省用工4.6个/炕,改造费用比梳式烟夹减少了22.3%;与传统竹制烟竿和梳式烟夹相比,弹簧烟竿有效降低了劳动强度和成本,改善了烤后烟叶外观质量,实现了烟叶烘烤过程中生产投入与产出效益的平衡。

基于多学科糖尿病护理团队的“互联网+”远程管理模式构建及其在妊娠糖尿病患者管理中的应用

目的:探讨基于多学科糖尿病护理团队(multidisciplinar y diabetes care team,MDCT)的“互联网+”远程管理模式对妊娠糖尿病(gestational diabetes mel litus,GDM)患者治疗依从性、血糖控制情况、生活质量及妊娠结局的影响。方法:选取2019年1月至2020年12月就诊的140例GDM患者为研究对象,随机分成对照组和研究组,每组70例。构建基于MDCT的“互联网+”远程管理模式。对照组采用MDCT管理模式进行管理,研究组在对照组MDCT管理方案的基础上采用基于“互联网+”的个体化远程管理。干预前及分娩前1周,应用糖尿病治疗依从性量表评估两组患者的治疗依从性,监测两组患者的血糖水平并计算血糖达标率,采用36项健康调查简表(Short-Form 36-item,SF-36)评估两组患者的生活质量,随后比较两组上述指标干预前后的变化情况及组间差异。妊娠结束后,比较两组的妊娠结局以及患者对干预方法的满意度。结果:截至研究结束时两组各失访7例。两组患者干预后药物、饮食、运动、自我监测、定期复查5个维度的治疗依从性得分及总得分均显著高于干预前(P<0.05或P<0.001),且研究组的改善程度均显著高于对照组(P<0.05或P<0.001);研究组治疗依从性较好率为90.48%,显著高于对照组(42.86%),差异有统计学意义(P<0.001)。两组患者干预后的空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)、餐后2 h血糖(2 h postprandial blood glucose,2hPBG)以及糖化血红蛋白(glycosylated hemoglobin,HbA1c)水平均显著改善(均P<0.001),且研究组的改善程度均显著优于对照组(P<0.05或P<0.001);对照组干预后血糖达标率为9.52%,显著高于对照组,差异有统计学意义(P=0.036)。对照组干预后在总体健康、精神健康方面的评分均显著降低(均P<0.05),但研究组的上述评分均较干预前显著升高且高于对照组(均P<0.05);两组干预后活力、社会功能方面的评分均显著降低(均P<0.001),但研究组的降低程度均显著低于对照组(P<0.05或P<0.001)。研究组患者羊水过多、新生儿低血糖、胎儿生长受限发生率均显著低于对照组(均P<0.05);但胎膜早破、早产、巨大儿及新生儿呼吸窘迫发生率与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。针对所接受的干预方法,研究组患者满意度显著高于对照组(P<0.05)。结论:对GDM患者采用基于MDCT的“互联网+”远程管理模式进行管理,可提高患者的治疗依从性、改善血糖控制水平及生活质量,同时可降低母婴并发症发生率,效果满意、值得推广。

阿法骨化醇治疗糖尿病性骨质疏松症临床研究

目的探讨阿法骨化醇软胶囊联合胰岛素注射液治疗糖尿病性骨质疏松症疗效及对骨痛症状、骨代谢及血糖水平的改善作用。方法回顾性分析2014年6月—2018年4月收治的糖尿病并发骨质疏松92例的临床资料,按照治疗方法分为对照组和观察组,每组46例。对照组给予常规胰岛素,观察组在对照组基础上给予阿法骨化醇软胶囊。治疗2个月后对比2组骨痛症状、骨代谢、血糖水平及并发症情况。结果观察组治疗后骨痛评分和血清钙、磷水平低于治疗前和对照组,白介素-4水平高于治疗前和对照组(P <0. 05,P <0. 01)。2组治疗后空腹血糖均低于治疗前(P <0. 05)。观察组总有效率高于对照组,并发症发生率低于对照组(P <0. 05,P <0. 01)。结论阿法骨化醇软胶囊对骨痛、骨代谢症状有明显改善作用,但对血糖影响不大,与胰岛素联合应用,可在降血糖的同时,明显改善骨质疏松症状。

多模式联合护理对妊娠期糖尿病患者的干预效果

目的探讨多学科糖尿病护理团队(MDCT)+授权认知护理和时效性激励理论为基础的延伸性护理对妊娠期糖尿病(GDM)患者治疗依从性、血糖水平、生活质量以及妊娠结局等的影响。方法将2018年7月—2020年7月医院诊治的120例GDM患者按照组间基本资料均衡可比的原则分为对照组和观察组,观察组失访7例,最终对照组纳入60例,观察组纳入53例。对照组接受常规护理,观察组接受“MDCT+授权认知护理和时效性激励理论为基础的延伸性护理”。比较两组患者干预前及分娩前1周的糖尿病治疗依从性。比较两组患者干预前及分娩前1周空腹血糖(FBG)、餐后2 h血糖(2hPBG)、糖化血红蛋白(HbA1c)及干预后的血糖达标率。比较两组患者干预前及分娩前1周总体健康、活力、社会功能、精神健康维度的评分。对比两组不良妊娠结局的发生率及干预方法满意度。结果干预前,观察组与对照组糖尿病治疗依从性评分比较差异无统计学意义(P>0.05);干预后,观察组糖尿病治疗依从性评分高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。干预前,观察组与对照组FBG、2hPBG、HbA1c比较差异均无统计学意义(P>0.05);干预后,观察组FBG、2hPBG、HbA1c均低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。干预前两组总体健康、活力、社会功能、精神健康4个维度的SF-36生活质量量表评分比较差异均无统计学意义(P>0.05);干预后,观察组4个维度的评分均高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。观察组胎儿羊水过多、胎膜早破和新生儿低血糖等妊娠不良结局的发生率均低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。观察组患者满意度评分高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论“MDCT+授权认知护理和时效性激励理论为基础的延伸性护理”可提高GDM患者的治疗依从性,改善血糖水平及生活质量,降低母婴并发症发生率。

含氘电极真空弧等离子体空间分布特性诊断研究

真空弧放电等离子体含有多种离子成分,并且各离子在空间上具有不同的分布规律.本文针对金属氘化物电极真空弧离子源,搭建了一台紧凑型磁分析装置,用来研究放电等离子体中氘离子与金属离子的空间分布.当离子源弧流为100 A左右时,该装置能有效地传输引出束流,并且具有较好的二次电子抑制效果,可准确获得各离子流强.利用该装置测量并获得了氘化钛含氘电极真空弧放电等离子体内氘离子和钛离子空间分布规律,结果表明:径向上,氘离子和钛离子都呈高斯分布,但氘离子分布均匀,而钛离子相对集中在轴线附近,导致轴线附近氘离子比例最低;轴向上,所有离子数量都以自然指数函数减少,而且相对幅度接近,所以氘离子比例几乎不变.本文研究结果不仅有助于理解真空弧放电等离子体膨胀过程,还可以指导金属氘化物电极真空弧离子源及其引出设计.

基于分组传送网的SDH伪线仿真设计与实现

为实现分组交换网络与现存的电路交换网络兼容,伪线仿真技术提供了一套有效的连接方案。针对分组交换网络上的时分复用(TDM)业务透传需求,在现场可编程门阵列(FPGA)上设计并实现了一种基于分组传送网(PTN)的具备多通道融合、自适应时钟恢复和支持多种边缘到边缘伪线仿真(PWE3)协议的同步数字体系(SDH)伪线仿真方案。实验结果表明:该方案具有更高的恢复时钟精度,在非结构化封装且±50 ppm、0 ppm频偏下SDH输出信号最大频偏为0.3 ppm,在结构化封装下对外输出频偏为0 ppm;支持155 Mb/s、622 Mb/s速率自适应调整;具有高可靠性,误码率优于1.0E-9。