基于多策略融合的改进RRT路径规划算法

针对传统快速扩展随机树(RRT)及其衍生算法在路径规划时生成路径效率较低、无效探索点较多等问题,提出一种多策略融合的改进RRT算法。首先利用启发式选择策略确定最合适的扩展节点,然后结合基于目标偏置的自适应动态步长策略,使随机树始终向目标点区域扩展,最后通过垂距断点预优化的跳点连线策略去除冗余点,生成一条没有较大转折角的最短安全路径。通过不同复杂程度的仿真实验和现实环境实验对该算法进行测试。结果表明,与RRT、RRT*和Bi-RRT*算法相比,本文算法在时间消耗上分别减少了大约80%、50%和60%,在路径节点数上分别减少了大约65%、40%和35%。机器人依据该算法可以高效生成一条无碰撞,仅包含起始点、目标点和非突兀转折点的最优路径。

基于改进RRT算法的冗余机械臂路径规划研究

针对RRT算法在机械臂路径规划的过程中无方向性,在无障碍物处产生过多无用节点的问题,采用目标偏置、双向分段搜索的策略对RRT算法进行改进,提出了具有导向性的双向分段搜索的改进RRT算法并应用于七自由度冗余机械臂的路径规划上,通过Matlab进行了三维环境路径规划仿真实验,并通过ROS平台进行冗余机械臂在简单环境与狭窄环境的避障仿真实验。实验结果表明,改进的RRT算法能够有效地减少路径的节点数量与搜索时间,并提高路径规划的成功率。

基于改进D-S理论的多时刻空中目标威胁评估

针对单时刻空中目标威胁评估存在的抗干扰能力弱、可靠性不足等问题,建立一种基于改进D-S证据理论的多时刻空中目标威胁评估模型。首先,根据空战时间线,定义多时刻空中目标威胁评估时段范围;然后,在单时刻空中目标威胁等级概率分配基础上,利用D-S证据理论融合各时刻证据信息;同时,针对D-S证据理论不能处理高冲突证据的弊端及其现有改进方法计算量较大的不足,引入偏移度的概念,确定各时刻证据源权重,对加权证据进行D-S融合。数值算例表明,该模型算法复杂度低;能有效处理波动数据、稳定性强,并且可减弱高冲突证据融合对威胁评估带来的不利影响,为最终决策提供了更准确的判别依据。

基于改进YOLOv7-tiny的番茄叶片病虫害检测方法

为解决自然环境中番茄叶片病虫害检测场景复杂、检测精度较低,计算复杂度高等问题,该研究提出一种SLPYOLOv7-tiny的深度学习算法。首先,将主干特征提取网络中部分3×3的卷积Conv2D(2D convolution)改为分布偏移卷积DSConv2D(2D Depthwise Separable Convolution),以减少网络的计算量,并且使计算速度更快,占用内存更少;其次,将无参数注意力机制(parameter-free attention module,SimAM)融合到骨干特征提取网络中,加强模型对病虫害特征的有效提取能力和特征整合能力;最后,将原始YOLOv7-tiny的CIOU损失函数,更替为Focal-EIOU损失函数,加快模型收敛并降低损失值。试验结果表明,SLP-YOLOv7-tiny模型整体识别精准度、召回率、平均精度均值mAP_(0.5)(IOU阈值为0.5时的平均精度)、mAP_(0.5~0.95)(IOU阈值从0.5到0.95之间的平均精度)分别为95.9%、94.6%、98.0%、91.4%,与改进前YOLOv7-tiny相比,分别提升14.7、29.2、20.2、30个百分点,同时,计算量降低了62.6%。与YOLOv5n、YOLOv5s、YOLOv5m、YOLOv7、YOLOv7-tiny、Faster-RCNN、SSD目标检测模型相比,mAP_(0.5)分别提升了2.0、1.6、2.0、2.2、20.2、6.1和5.3个百分点,而计算量大小仅为YOLOv5s、YOLOv5m、YOLOv7、Faster-RCNN、SSD的31.5%、10.6%、4.9%、4.3%、3.8%。结果表明SLP-YOLOv7-tiny可以准确快速地实现番茄叶片病虫害的检测,且模型较小,可为番茄叶片病虫害的快速精准检测的发展提供一定的技术支持。

On the Trade-off between Power Consumption and Time Synchronization Quality for Moving Targets under Large-Scale Fading Effects in Wireless Sensor Networks

In this work we find a lower bound on the energy required for synchronizing moving sensor nodes in a Wireless Sensor Network (WSN) affected by large-scale fading, based on clock estimation techniques. The energy required for synchronizing a WSN within a desired estimation error level is specified by both the transmit power and the required number of messages. In this paper we extend our previous work introducing nodes’ movement and the average message delay in the total energy, including a comprehensive analysis on how the distance between nodes impacts on the energy and synchronization quality trade-off under large-scale fading effects.

基于改进RRT-Connect算法的路径规划研究

传统移动机器人的路径规划算法环境障碍建模复杂且容易陷入局部最小值,而基于采样的快速扩展随机树(RRT)算法通过随机节点快速扩展路径搜索效率低。RRT-Connect算法在RRT算法基础上提升了搜索效率,但存在路径曲折的问题。为此,在RRT-Connect算法基础上通过加入人工势场引导增长方法和目标偏置采样方法,改进算法规划路径的平滑性和速度。为验证改进算法的有效性,与RRT算法、RRT-Connect算法在不同复杂度环境中的执行性能进行比较。仿真实验的结果表明,改进算法在三种不同环境下的路径规划时间和路径规划长度以及标准差稳定性方面均优于其他两种算法。

基于改进RRT算法的机械臂避障路径规划

基本的RRT算法(快速扩展随机树)具有随机性、缺乏方向性、生成路径时间长,运行效率低等不足,在此基础上提出了一种基于改进RRT路径规划的算法。首先在随机采样扩展时加入目标偏置策略,使随机树的生长方向朝着目标点趋向,增强了采样的目标导向性;然后采用节点拒绝策略和可变步长策略,增强了算法的收敛速度和机械臂的避障效果;最后通过使用贪心算法删除一些冗余节点,简化避障路径,并采用三次B样条曲线对生成的路径进行平滑性处理,进一步优化路径长度。将改进后的RRT算法同标准RRT算法、RRT-Connect算法在不同环境地图下进行仿真实验,对比得到的实验结果,表明了改进后的RRT算法在规划时间、节点数、路径长度等方面都得到了提升,验证了改进方案可行性与优越性。

基于NSGA-Ⅱ的频控阵发射波束优化

为了改善频控阵波束方向图,达到波束宽度、旁瓣电平的整体最优,提出一种基于非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)的频控阵发射波束优化方法。该方法将距离维主瓣波束宽度和最大旁瓣电平作为优化目标,采用NSGA-Ⅱ优化频率偏移求解Pareto最优解集。仿真结果表明该方法可以得到分布均匀、多样性良好的Pareto前沿,结合实际应用需求可以从Pareto最优解集中选择一组合适的频率偏移,与现有的频控阵相比具有更好的目标定位能力。

基于目的层反射能量二次导数的炮检距设计

在地震勘探中,观测系统的设计对提高采集资料的品质起着至关紧要的作用。常规的观测系统设计方案已经无法满足现阶段复杂的地形需求,针对复杂地区提出了基于目的层反射能量二次导数的炮检距设计思路。在地震照明的基础上,构建地质模型进行数值模拟,根据观测系统接收目的层能量最大及效率最高的原则,将积累能量和能量导数结合起来,设计最大炮检距。通过对塔西南复杂山地地区实际资料建立模型的模拟实验,推断出观测系统的最大炮检距,为复杂地区的最大炮检距设计提供了新的方法和手段。

四象限探测器输出非均匀性分析与矫正

摘要：对四象限光电探测器系统的的原理及其定位误差进行了分析，并提出了一种标定并修正其固有误对差以及对四象限光电探四象限非均匀探测器系统的匀性的方法。推导得出了入定位误差进行入射光线偏移行了分析，并通过实正其固有误实验和计算得到了证证实。为改善四象限探测器探测精度以及消除各项误差的影响提供了一种方法。

基于尾焰光谱分布特性分析的高速目标识别系统

为了实现对高速运动目标的快速识别,设计了一种基于尾焰光谱分布特征分析的识别系统。系统由跟踪成像模块和光谱分析模块组成,跟踪成像模块用于对准目标,光谱分析模块用于目标识别。在此基础上,研究了基于多特征波段峰均值与谷均值比例的区分因子识别算法。该算法设置了有效区分区间,并通过区分因子比例关系实现高速目标的识别。分析了目标高速运动对光谱获取的影响,给出了决定光谱偏移量大小的径向和切向速度的函数关系。实验采用少量火箭弹燃烧部作为被测目标,在距探测系统0.5 km、1.0 km、2.0 km以及4.0 km处分别以10.0 m/s^100.0 m/s的速度进行光谱探测实验。实验结果显示,对于不同速度的被测目标而言,在相等的采样周期内系统检测的光谱分布产生了明显的光谱偏移,但其光谱分布形态基本一致;对于不同测试距离而言,距离越远能量衰减越强,虽然光谱整体振幅差异很大,但光谱形态无明显变化。通过计算相应波段上峰均值和谷均值的区分因子与区分区间的包含关系,完成了对被测目标的有效识别。

YOLOv3与顶点偏移估计相结合的车牌定位

深层卷积神经网络(deep convolutional neural networks, DCNN)因其能够自动学习图像有效特征,被广泛应用于视觉目标检测.为克服DCNN目标检测算法大多因采用矩形检测框,而无法有效地应对非约束环境下倾斜性车牌的准确定位问题.提出一种可同时输出矩形目标检测框与关键点的车牌定位解决方案,并具体以YOLOv3所用网络为对象,通过扩展其输出维度,增设车牌顶点相对于矩形检测输出框角点的偏移量损失,在保留其高效计算性能的前提下,训练使其可同时输出矩形检测框及车牌顶点,实现精准定位.在广泛使用的大型非约束性车牌数据集CCPD上的实验结果显示,所提算法不仅可以准确检测车牌顶点,而且能够在Base,Tilt和Weather子集上取得99%以上的定位精度.该方法还可扩展至其他需同时输出目标检测框及关键点的应用领域,具有较好的应用价值.

小额贷款公司持续发展面临的制度约束及破解

本文通过对SH小额贷款公司的分析,认为其发展面临困境的根源在于制度和资金来源约束,使其失去比较优势。出路在于适度提高其杠杆比例,使其更好服务于小微企业和个体工商户。

基于MUSIC算法的频率分集阵列雷达目标定位方法

针对距离和角度耦合无法直接获得目标位置信息的问题,提出一种基于MUSIC算法的频率分集阵列雷达目标定位方法。通过改变FDA频率偏置依次发射-接收信号,使距离和角度解耦,再通过MUSIC算法对FDA雷达目标位置进行估计。仿真结果表明,基于MUSIC算法的频率分集阵列雷达目标定位方法在较强噪声环境下具有较好的定位效果。

矿用电缆卷放车智能追踪系统设计

电缆卷放车是露天煤矿中匹配电铲作业的一种供电辅助设备,为了实现电缆卷放车自动追踪电铲的目标,设计一种专用于露天矿山的电缆卷放车智能追踪系统。该系统包括图像采集与处理模块、智能追踪控制策略模块、执行模块。其中,图像采集与处理模块以FPGA芯片EP4CE6F17C8为核心,采用HSV颜色空间转换算法提取目标电铲特征;智能追踪控制策略模块以DSP芯片TMS320F2812为核心,通过DSP外部接口与FPGA通信,采用偏移量和车距估计方法获取目标电铲相对于电缆卷放车的方向和距离;执行模块以PLC芯片S7-1200为核心,采用MAX485与DSP通信,控制电缆卷放车的前进、后退、调速、停止,实现对目标电铲的智能追踪。在电铲的静态和动态运动下,通过实验对模型进行了验证。结果表明,该系统能够快速识别与追踪目标电铲,验证了提出方法的可行性和有效性。

雷达动目标显示模拟系统

运用数字电路建立了雷达动目标显示模拟系统 ,并对其设计原理进行了分析说明 ,给出了对消运算的回波信号波形及运算规则。该系统简便经济 。

红外跟踪测量系统动态精度偏置检测方法研究

利用动态精度靶标能够确定被检测光电经纬仪回转中心的空间位置。提出了动态精度偏置检测方法,实现对非中心红外跟踪系统动态角测量精度的检测,由于不需要在轴端镜头上加装分光镜组,不改变系统的转动惯量,提升了非中心系统的动态检测精度。对检测数据处理,验证了该方法的有效性,并在某型光电经纬仪检测中得到应用。

复杂环境下的循环平稳信号DOA估计

针对复杂战场环境下,接收机周围可能存在多个照射源,并且照射源基本信息未知,无法区分感兴趣信号和干扰信号,无法得到准确的感兴趣基站方位信息的问题,提出基于循环平稳的感兴趣基站到达角估计方法.首先针对被动接收情况下循环平稳信息无法获取的问题,提出利用接收信号获得各基站信号的循环频率信息的方法.随后提出利用感兴趣信号的循环频率增强感兴趣信号,同时抑制其他杂波干扰.最后仿真验证文中方法能够获得比常规方法更准确的到达角估计,并适用于阵列天线小于信号源个数的欠定情况.

苏14-19-34井组水平井轨迹控制技术研究与应用

随着苏里格气田的深度开发,大井丛、三维水平井施工逐渐增多,增大了轨迹控制难度。丛式三维水平井存在防碰风险高,斜井段长导致摩阻和扭矩大滑动钻进困难,水平段长及产层不稳定导致钻压传递困难和井壁失稳、井壁清洁困难等问题。针对这些问题,通过优化剖面设计和钻具组合,采用盐水钻井液体系、螺杆优选及现场技术管理和操作人员精心应对,形成了配套的技术对策,有效地实现了钻井工程的安全高效。

新型PCB自动钻靶装置最优扫描区间研究

针对原PCB钻靶装置定位流程繁琐、钻孔量少等缺点,设计了一台以全范围扫描方式代替红外线定位的新型PCB自动钻靶装置,并说明了其系统工作原理。为了进一步获得该装置有效扫描区间,对不同尺寸和厚度的PCB进行了摆放试验。在利用实验数据求出正偏移、角偏移和复合偏移三种情况下横向扩充值X和纵向扩充值Y计算通式的基础上,确定了不同类型PCB扫描扩充区间的最优解。