卫星跟踪揭示过境贵阳红隼迁徙路线

2019年4月1日在贵阳机场(106°48'E,26°32'N)巡检时于雾网设置区发现1只雄性红隼Falco tinnunculus个体,为其佩戴了卫星跟踪器(编号:L-100;YH-GTG0306,粤海)。选择精确度为±5 m(PDOP<2)的定位点进行分析,跟踪器工作至2020年5月11日在繁殖地信号丢失.

基于注意力机制和微分跟踪器的宽度学习系统

宽度学习系统(broad learning system,BLS)具有模型结构简单、训练效率高、易于解释等优势,但存在特征学习能力不足以及泛化性能不稳定的缺点.为缓解此问题,提出一种基于自注意力机制和微分跟踪器(tracking differentiator,TD)的宽度学习系统,记为A-TD-BLS.在模型结构上,A-TD-BLS在原始BLS模型的基础上引入了自注意力机制,通过注意力加权的方式对提取到的特征进行进一步的融合与变换,以提高原始BLS的特征学习能力.在训练算法上,提出一种基于TD的权重优化算法,通过限制权重值的大小有效地缓解了原始BLS模型的过拟合现象,显著降低了模型中隐藏层节点数量对模型性能的影响,使得模型泛化性能更加稳定.将该训练算法扩展到BLS模型的增量学习框架中,使得改进模型可以通过动态增加隐藏层节点的方式提升性能.在基准数据集上对A-TD-BLS进行多项试验,结果显示,相比原始BLS模型,在分类数据集上A-TD-BLS模型的分类准确率平均提升了1.27%,在回归数据集上A-TD-BLS模型的均方根误差平均降低了0.53,并且A-TD-BLS模型的泛化性能受隐藏层节点数量影响更小.A-TD-BLS模型提升了原始BLS模型泛化性能的稳定性,降低了模型性能对超参数的敏感程度,能够有效抑制过拟合现象.

基于改进跟踪微分器的增量动态逆控制器设计

针对大迎角飞行控制过程中存在的强气动非线性和模型不确定性,提出一种基于改进跟踪微分器的增量动态逆控制方法。考虑飞行器大迎角飞行姿态控制动力学特性,设计了外环为动态逆、内环为增量动态逆的控制器。针对采用传统跟踪微分器获得增量动态逆所需的角加速度信息时存在的信号颤振和滤波效果差的问题,采用非线性函数和线性函数结合的方式,设计了一种改进的跟踪微分器。通过大迎角飞行数值仿真,验证了设计的跟踪微分器在准确提取角加速度的同时具有一定的抗噪性,基于此微分器设计的增量动态逆控制器对气动不确定性具有鲁棒性。

基于改进跟踪微分器与前馈的模糊自适应PID控制

经典PID控制器在工程领域应用广泛,但其快速性和超调量之间不能很好地实现协调控制,且误差信号在经典意义上不可微,导致微分难以被有效利用。基于此,在典型跟踪微分器研究的基础上,采用一种具有良好的动态响应和滤波功能的改进非线性跟踪微分器对输入信号进行快速、无超调跟踪。并结合前馈控制和模糊自适应PID控制提升系统的稳定性和快速性,设计了一种基于改进跟踪微分器与前馈的模糊自适应PID控制器。以移相全桥变换器为控制对象,用经典PID与其进行对比分析。仿真与实验波形分析发现,所提控制器的鲁棒性更高,同时可将调节时间缩短至40%,响应速度也更快。

融合语义和共现特征的Web跟踪器深度识别方法

【目的】Web跟踪器通过嵌入用户访问的网站,收集用户的标识与访问信息,用于个性化推荐服务和网站性能分析等。然而,Web跟踪器对互联网用户来说可能会造成隐私泄漏,让用户有选择的关闭/打开Web跟踪对互联网健康发展至关重要,而Web跟踪器的自动识别是前提与基础。【方法】通过对实际数据的分析,发现Web跟踪器在URL的文本语义和嵌入关联(即共现)两个维度的重要特征,并据此设计了融合关联特征与语义特征的Web跟踪器深度识别方法。该方法首先建立用户直接访问网站和其嵌入URL的嵌入关系二部图,并基于DeepWalk算法提取URL的嵌入特征向量;其次,基于自然语言处理领域的预训练BERT模型提取URL字符串的文本语义特征;最后,使用注意力机制聚合两类特征,并使用多层感知机模型实现URL的分类,识别Web跟踪器。【结果】基于真实数据的实验结果表明,与已有方法相比,本文所提方法提高了识别的准确度,其F1分数可达到0.91。【结论】基于深度学习的Web跟踪器识别方法仅依赖跟踪器URL及其在网站的嵌入关系信息,取得了较高的识别准确度,易于部署。

基于标签多伯努利跟踪器的对手风险动态评估方法

在诸多的军事和民用领域都存在对手目标蓄意入侵我方重要区域从事恶意伤害活动的场景。对手风险评估是基于我方传感器获取的量测数据,在线评估和预测对手行动对我方资产造成的潜在伤害和损失。为了评估随机且动态变化的对手风险,该文提出一种基于标签多伯努利(LMB)跟踪器的统计对手风险动态评估方法。首先,在LMB跟踪器的框架下,基于加性模型和乘性模型,分别推导了统计对手风险最小均方误差估计的表达式。其次,针对所涉及的非线性函数积分问题,结合混合高斯近似和抽样近似方法,提出统计对手风险最小均方误差估计的数值计算方法;最后,将统计对手风险估计方法与LMB跟踪器的迭代过程有机结合,可实现入侵的多目标对我方重要资产期望损失的动态在线评估。模拟多个具有杀伤能力的目标攻击我方雷达阵地的场景,利用雷达获取的实时点迹量测数据,验证了提出算法的有效性和性能优势。

Ku波段卫星通信电调极化跟踪器设计及误差分析

针对Ku波段卫星通信天馈系统中极化跟踪器的应用需求,本文提出了一种电调极化跟踪器。该极化跟踪器由功分器、衰减器、移相器、放大器、3dB正交电桥构成,不仅可以用于接收机中,还可以用在发射机中。本文给出了所提出的极化跟踪器的原理,并采用Matlab软件对可调极化跟踪器的误差进行了分析,并给出了改善交叉极化比性能的方法和器件选型准则。

基于跟踪微分器的伺服系统抗干扰特性仿真研究

伺服系统模拟器作为模拟飞机船舶等舵机的环境测试关键设备,其加载力的控制品质决定了模拟器的加载性能。根据加载测试的实际需要,力伺服系统和位置系统(即被加载对象)的刚性连接,会在加载过程中易受到被加载对象等外部干扰的影响,导致加载精度难以保证。为优化模拟器力加载特性,采用了跟踪微分器与结构不变性原理相结合,将被加载对象带来的位置等干扰看成是对伺服系统的总扰动,通过跟踪微分器对被加载对象运动速度进行观测,并采用跟踪微分器来获取加载系统的速度来进行前馈补偿。该补偿对于伴随有随机噪声的输入信号,起到微分并滤波的作用,减小被动加载误差。最后通过仿真实验对比了所提出的控制策略与传统PID控制的加载效果,结果表明采用本文所述控制方法可有效抑制被动加载时的外部扰动,提高了电液力伺服加载系统的加载精度。

基于改进型跟踪微分器的HOT-FSMO无感控制

针对传统一阶磁链滑模观测器存在较大滑模抖振和相位延迟问题,文中提出了一种基于改进型跟踪微分器的高阶终端磁链滑模观测器(High-Order Terminal Flux Sliding Mode Observer,HOT-FSMO)。通过设计一种高阶滑模控制律实现磁链估计的抖振抑制,并结合了一种含终端吸引子的低抖振新型跟踪微分器取代传统低通滤波器以便精确跟踪磁链和转子位置,从而实现滤波功能。实验结果表明,在不同转速和负载条件下,相比于传统线性磁链滑模观测器,基于新型跟踪微分器的高阶终端磁链滑模观测器能够有效降低滑模抖振,减小位置估计误差,并加快系统的响应速度,提高系统的动态性能。

基于模糊状态估计的光伏跟踪器自动化控制技术

为提高光伏系统的效率和性能,更好地利用太阳能,提出基于模糊状态估计的光伏跟踪器自动化控制技术。基于光伏电池的等效模型,分析光伏电池在不同温度和光照强度下的输出特征。跟踪控制最大功率点,计算得到输出电压和电流,并判断工作点与光伏跟踪器的位置,结合占空比扰动法和模糊控制器,确定模糊化的输入量、输出变量以及占空比修正量,基于模糊控制规则确定并清晰化求出准确的控制量,实现光伏跟踪器的自动化控制。实验结果表明:该方法控制的光伏跟踪器在不同光照强度与温度下,跟踪成功率稳定在0.97及以上;该方法对于最大功率点的跟踪,具有较高的响应速度和稳定性。

基于Delta算子的输出跟踪器的设计

在δ域内推导出了跟踪反馈控制的二次型最优解,证明了在相同加权下采样周期T→0时,δ的最优解趋近于连续域最优解,从而可以通过解连续域的方程直接得到离散控制律.

光伏水泵系统的最大功率点跟踪器

本文扼要地介绍了配有最大功率点跟踪器(MPPT)的光伏水泵系统,并就MPPT的原理及实现方法进行了讨论,最后指出了最大功率点跟踪器对光伏水泵系统的影响。

全自动太阳跟踪器的研制和应用

为了解决太阳辐射观测台站直接辐射表跟踪不准等问题,成功研制了全自动太阳跟踪器。跟踪器具有两种可自行切换的跟踪方式:传感器跟踪方式和太阳运行轨迹跟踪方式。介绍了这两种模式的工作原理,这两种方式自行切换,互相配合,实现了高精度的全天候太阳自动跟踪。经过数月的原理试验和一年半的台站试验,跟踪误差在±0.14°内。全自动太阳跟踪器的研制成功,在没有改进辐射传感器的情况下,可提高直接辐射、总辐射的测量准确度;解决了直接辐射表信号线缠绕的难题;实现了直接辐射、日照时数和散射辐射的全自动测量。

带有跟踪微分器的导弹增量动态逆控制律设计

针对基本动态逆控制鲁棒性差的特点,设计了一种带有跟踪微分器的导弹增量动态逆过载控制律。首先建立了快慢两个回路的导弹过载控制模型,然后通过状态速率反馈,对快慢回路分别设计了增量式动态逆控制律,并进行了鲁棒性分析。最后通过引入快速跟踪微分器解决增量动态逆控制律中所需状态速率无法量测的问题。仿真结果表明,所设计的带有跟踪微分器的导弹增量动态逆控制律具有强鲁棒性。

雷达/红外双模制导背景下的模糊目标跟踪器

在雷达/红外双模制导背景下,对雷达/红外传感器的测量数据进行融合并提出了一种跟踪机动目标的模糊跟踪器。该跟踪器能够精确的获取目标机动的动态信息,应用一系列的模糊规则自适应的调整卡尔曼滤波器的过程噪声协方差矩阵,从而更适合用于实际的跟踪系统。通过对红外成像和雷达多传感器对目标跟踪系统的数字仿真表明所提出的模糊跟踪器性能良好。

两维程控太阳跟踪器控制系统的研制

通过对太阳运行轨迹理论的分析和研究,确定了太阳跟踪器的运动数学模型,并就其不同的天文算法公式进行了比较和选择,以保证系统的跟踪精度。在此基础上针对太阳跟踪器的控制原理,提出了系统的技术方案,详细阐述了控制系统的软件平台和硬件电路的设计。试验结果表明:两维程控太阳跟踪器的性能指标完全满足应用要求,运行稳定可靠,能适应各种复杂环境条件,这将在气象观测、高精度太阳跟踪测量以及太阳能源利用等领域有重要和广泛的应用。

一种基于边界特征线且特征点可变的二阶非线性离散跟踪微分器及在测速定位系统中的应用

利用状态反推方法确定最速离散二阶系统的线性区域的边界特征线及控制特征线,以相平面上的点及边界曲线、控制线的相对位置按线性规则确定控制量的大小,区分可达区与线性区,并依此构造最速分段线性函数形式的跟踪微分器(Tracking-differentiator,TD),这种算法可以方便地修改特征点,适应能力强,而且运算中不包含任何根号运算,使得控制综合函数的形式极大简化,有利于工程实现.对正弦信号及方波信号的仿真结果表明了上述结论的合理性.验证了特征点分段线性算法在适当修改特征点后得到的TD,与经典TD以及它的线性近似进行比较,跟踪能力和微分提取能力都得到了较大的提高.应用移动平均算法构成的跟踪微分器组,具有相位补偿功能,适当选取TD参数后,得到了滤波能力强、相位特性良好的滤波器,并应用于基于长定子齿槽检测的永磁电动磁悬浮列车的测速定位系统中.实验结果表明,本文提出的简化TD按相位补偿确定的方案能有效滤除脉冲和扰动等噪声,对过轨道接缝时的畸变信号进行修复,边界容易修改,算法简单有效,实时性强,易于工程实现.

光电跟踪器船摇自稳定建模及仿真

为弥补只针对横摇和纵摇建模的不足,提出了包含艏摇的完整的三自由度视轴稳定模型。采用位置坐标变换把大地坐标系的位置引导数据转换到甲板坐标系,引导光电跟踪器在甲板坐标系捕获目标,以解决船摇位置扰动。通过速度坐标变换建立视轴速度干扰模型,应用前馈控制技术补偿船摇速度扰动,从而提高原Ⅰ型位置伺服系统海况跟踪测量的精度和平稳性。应用所建模型进行仿真,结果表明,光电跟踪器的视轴指向与船摇扰动的隔离度超过40dB,可以保证光电跟踪器在五级海况下实现自稳定功能。

跟踪微分器滤波性能研究

对跟踪微分器的滤波性能进行了研究,由跟踪微分器滤波所产生的相位延迟,利用它能够得到的原始信号的滤波信号和其微分信号,采用预报的方法进行补偿。仿真结果表明,所采用的这种近似方法较好地再现了原始信号。在一个采样时间不固定,且采样信号带有噪声的应用实例中,采用变步长的跟踪微分器加预报的方法得到了较好的结果。

高精度快速非线性离散跟踪微分器

对二阶连续系统最速控制设计中采用的综合函数作了分析,得到了一种新的高精度、快速离散非线性跟踪微分器,并对其滤波特性、微分提取特性进行了初步分析.分析表明,这种跟踪微分器对输入信号具有很好的跟踪能力,能够滤除噪声和提取微分信号.相位延迟小,幅值衰减小,因而具有跟踪的快速性、准确性.最后,给出了数值仿真例子来验证该算法;并给出了一个实验结果,证实了算法的可行性.