基于改进YOLOv5的坦克目标检测算法

坦克目标的准确识别定位是信息化战争中一项重要研究,针对传统检测算法抗干扰性差、难应用于大视野复杂环境下的问题,提出了一种基于改进YOLOv5坦克自动识别的检测算法。利用YOLOv5模型对大视野复杂战场环境下坦克目标进行识别:在YOLOv5基础模型中引入Attention-based information fusion模块,提高模型检测精度和识别能力;使用Pre-segment multi-scale fusion模块解决骨干网络中池化操作所造成的信息丢失问题;使用Swin Transformer机制降低小目标坦克漏检误检的问题。在坦克数据集上进行实验,结果表明:与YOLOv5原始模型相比,改进模型的召回率、平均精度分别提高了9.1%、5.1%。改进后的YOLOv5模型可以很好地对大视野复杂环境下坦克目标进行精确识别,改善了坦克目标检测中小目标漏检的问题。

基于YOLOv4改进算法的坦克装甲车辆目标检测

在信息化作战的大背景下,为实现无人模式智能收集前方战场的坦克目标信息,研究提出了一种基于YOLOv4地面坦克目标检测的改进算法。基于原YOLOv4目标检测算法,使用多特征层拼接模块增强特征信息的传递与流动;使用全局信息获取模块更好地对全局特征信息进行捕获;使用多尺度信息融合模块扩大特征融合的尺度;添加解耦检测头模块将目标分类和位置回归任务进行解耦操作使得网络学习更加彻底。实验结果显示,与YOLOv4算法相比,改进后的YOLOv4_Modify算法提高了识别精度,其中,Recall值提升了10.2个百分点,mAP值提升了4.3个百分点。实验结果表明,改进后的YOLOv4_Modify算法能够精确地识别出复杂环境下不同尺度的坦克目标,改善了原有检测算法中对较小坦克目标的漏检问题,为信息化作战提供了视觉技术支持。

基于改进HHO算法的反坦克地雷多目标选址优化

地形因素是反坦克地雷效能评估要考虑的重要因子,亟需要构建科学的模型进行精细化的评估。现提出以障碍组为基本设障单位的反坦克地雷选址模型,在设障区域内进行多目标选址优化,尝试量化地理要素影响,结合提出并利用改进的哈里斯鹰算法求解,为地雷设置密度与方式的选择提供更精细的数据支撑,指导部队遂行战斗任务。通过计算机编程模拟不同数量坦克进攻的仿真证明,采用改进哈里斯鹰算法进行最优化的设置方案可以有效提高反坦克地雷的毁伤效能、降低地雷消耗,并为类似的选址仿真研究提供参考。

干扰素调节因子3促结直肠癌细胞增殖与侵袭相关探索

目的·分析结直肠癌中干扰素调节因子3(interferon regulatory factor 3,IRF3)表达水平与临床病理特征及患者预后的关系,观察IRF3过表达对结直肠癌细胞增殖与侵袭能力的影响及其相关蛋白通路。方法·下载癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据,分析IRF3表达水平与恶性肿瘤患者(肾癌、结直肠癌、肝癌、前列腺癌)预后的关系。采用免疫组织化学法检测10例结直肠癌或肾癌患者的癌组织与癌旁正常组织切片中IRF3表达水平的差异。针对IRF3蛋白的C端残基位点进行改造,构建拟磷酸化IRF3-5D(396/398/402/404/405-D)高表达的HEK-293T细胞。分别在细胞培养12、24 h时,采用TANK结合激酶1(TANK-binding kinase 1,TBK1)抑制剂进行处理,并采用蛋白质印迹法检测细胞IRF3、p-IRF3(Ser386)蛋白表达水平。采用RNA测序技术探索IRF3-5D高表达与肿瘤相关蛋白表达水平的相关性。构建野生型IRF3(IRF3-WT)和IRF3-5D过表达的结直肠癌细胞CT26、COLON26,采用细胞计数法、细胞划痕试验和克隆形成试验检测细胞增殖及迁移能力。结果·TCGA数据分析提示癌组织中IRF3蛋白表达水平与患者的不良预后呈正相关。癌症患者病理组织免疫组织化学法显示,结直肠癌、肾癌组织中IRF3的表达水平显著上调,且蛋白表达集中于细胞核内。TBK1抑制剂分别在细胞培养12、24 h时间点作用后,HEK-293T细胞p-IRF3(Ser386)蛋白表达减弱。RNA测序和蛋白质印迹法结果显示,多个与癌症预后不良相关的蛋白[IRF9、细胞程序性死亡-配体1(programmed cell death 1-ligand 1,PD-L1)等]表达水平在IRF3-5D高表达的条件下显著上调。结直肠癌细胞中过表达IRF3-5D,可导致癌细胞的增殖、迁移能力显著上调。结论·结直肠癌中IRF3表达水平与患者不良预后呈正相关。IRF3-5D蛋白在结直肠癌细胞内高表达后,促进癌细胞恶性生物学行为。此外,IRF3-5D依赖于TBK1介导的IRF3活化激活通路,并上调多个肿瘤相关蛋白的表达水平。

南方地区9座污水厂提标工艺、造价和运营成本后评估

随着污水处理厂尾水外排标准的提高,国内污水处理厂陆续进行了提标改造。文中针对广东省同期建设的9座污水处理厂提标改造工程案例,类比了进出厂水水质、现有生化处理工艺、提标改造工艺设计参数、地下水及地质情况等,分析并总结了不同提标改造工艺选择的考虑因素;同时,根据这9座污水处理厂提标改造工程的结算情况,类比了各污水处理厂提标改造工程的费用造价指标、各工艺构筑物的土建造价指标、设备费用造价指标、其他专项费用指标等,分析并总结了不同提标改造工艺工程造价指标的大致区间范围,为今后类似污水处理厂提标改造工程设计及决策提供参考依据。

基于射流机理的泥浆罐清洗工艺参数研究

针对传统钻井泥浆罐清洗采用人工进罐作业,存在安全隐患及效率低等问题,结合泥浆罐结构和罐内油泥沉积特点,从泥浆罐清洗工艺出发,分析“以油洗油”射流方式对罐内油泥冲击、破碎和溶解的清洗机理,开展射流轨迹模型、喷枪清洗模式、射流打击力等研究。结果表明,当射流压力为0.7 MPa、流量为500 L/min、喷嘴出口直径为18 mm时,以白油为射流清洗介质,当靶距为8 m时,射流打击力为213 N,所研制的三维旋转喷枪完全满足典型钻井泥浆罐清洗作业要求。同时,三维旋转喷枪设置有罐底和罐壁2种分区清洗模式,通过清洗模式的切换,实现泥浆罐全方位清洗。研究结果可为泥浆站钻井泥浆罐安全、高效、自动化清洗提供参考。

针对全球储油罐检测的TCS-YOLO模型

原油作为一种重要的战略物资,在我国经济和军事等多个领域均起到重要作用。本文提出一种基于深度学习的目标检测模型TCS-YOLO(Transformer-CBAM-SIoU YOLO),该模型在YOLOv5的基础上进行优化,同时基于吉林一号光学遥感卫星影像数据集进行实验,对全球范围内的储油罐进行识别与分类。优化内容包括:添加基于Transformer架构的C3TR层对网络进行优化;使用CBAM(Convolutional Block Attention Module)在网络层中添加注意力机制;使用SIoU(Scale-Sensitive Intersection over Union) loss代替CIoU(Complete Intersection over Union) loss作为定位损失函数。实验结果表明:与YOLOv5相比,TCS-YOLO的模型复杂度(Giga Floating Point of Operations,GFLOPs)平均减少3.13%,模型参数量(Parameters)平均减少0.88%,推理速度(Inference Speed)平均降低0.2 ms,mAP0.5(mean Average Precision)平均提升0.2%,mAP0.5∶0.95平均提升1.26%。与此同时,将TCS-YOLO模型与通用目标识别模型YOLOv3,YOLOv4,YOLOv5和Swin Transformer进行对比实验,TCS-YOLO均体现出了更高效的特点。TCS-YOLO模型对全球储油罐的目标识别具有通用可行性,可为遥感数据在能源期货领域提供技术参考。

有机硅桶混助剂的毒理学及其分析方法研究进展

有机硅桶混助剂是一类广泛应用的农药助剂,具备润湿、延展和渗透等特性,与农药混合喷施可起到显著的增效作用,有助于提高农药利用率。然而,大量研究表明,有机硅桶混助剂对蜜蜂、天敌昆虫和水生生物等非靶标生物具有不同程度的生态毒理学风险;此外,甲氧基封端聚氧乙烯醚改性三硅氧烷还具有潜在的内分泌干扰效应。本文介绍了有机硅桶混助剂的结构组成、性质及应用,重点讨论了有机硅桶混助剂的毒理学风险、其典型成分在不同基质中的分析方法及残留浓度水平,总结了国内外桶混助剂的管理现状,分析了桶混助剂的环境风险,以期为我国开展及完善桶混助剂的管理和风险评估提供参考。

面向动态目标跟踪的全电坦克自适应鲁棒控制策略研究

针对全电坦克火炮稳定系统存在自身不确定性和外部干扰影响、行进间动态目标跟踪不易稳定的难点,设计一种自适应鲁棒控制器,从而满足新一代坦克高速行进间射击的性能指标。综合考虑了坦克行进间火炮稳定系统的非线性、耦合性和不确定性,基于伺服电机和电动缸动力学特性,建立了全电执行器的坦克双向稳定系统动力学模型,并将模型以状态空间形式表达。针对系统中存在的不确定性和外部干扰,根据实用稳定理论,分析受控系统的不确定性边界情况,设计自适应律,进而构建自适应鲁棒控制策略。通过开展仿真实验,验证了所设计控制器能克服系统复杂不确定性干扰,促使坦克火炮快速、稳定地调整到期望角度。

脱壳穿甲弹毁伤效应试验研究

基于35mm高炮小口径弹药发射平台,选用试验弹模拟脱壳穿甲弹1 000 m着速对固定翼飞机、武装直升机及轻型装甲车辆和巡航导弹等典型目标的毁伤效应。依次对40 mm/60°均质装甲钢板、有效防护驾驶舱模拟靶、燃油箱模拟靶及模拟战斗部进行射击,试验结果表明,脱壳穿甲弹能够有效穿透40 mm/60°均质装甲钢板,对有效防护驾驶舱模拟靶的综合毁伤能力系数平均值为388.6。0#柴油燃油箱引爆率可达到80%,能够有效引爆B炸药战斗部,获得的相关试验数据对脱壳穿甲弹的理论设计和毁伤效应评估提供一定参考依据。

油品罐区碳排放控制策略研究进展

碳排放控制被认为是解决全球温室效应的一条有效途径,通过对油品罐区全生命周期内温室气体排放的控制,是油品罐区系统促进“碳中和”和“碳达峰”目标实现的最佳方式之一。为此,围绕油品罐区中碳排放的若干问题,通过文献调研的方式回顾和分析了近些年来国内外油品罐区碳排放控制策略。研究结果表明:碳排放的研究当着眼于罐区设计、制造、施工和运行各阶段中,现阶段在罐区全生命周期内的碳排放管理已经取得一定成绩,但是碳排放研究应不局限于已有的罐区内物料介质,可增加对其他脱碳或低碳介质的研究。在进行油品罐区碳排放研究时,建议考虑现有管道中驱动设备的能源替代问题,逐步改进能源驱动方式,引入可再生能源或低碳能源等。开展油品罐区碳足迹分析和评测,制定我国油品罐区碳排放准则,促进“双碳”目标实现。结论认为,该研究成果可以为油品罐区的碳排放控制的关键技术的研究和推广应用提供有益的参考。

圆环式标靶在三维激光扫描法检定铁路罐车容积中的应用

Z坐标是通过扫描点云计算铁路罐车容积的基准点。采用三维激光扫描法检定铁路罐车时,需要通过扫描标靶获取检尺点的Z坐标。设计一款圆环式标靶,使激光束直接在铁路罐车罐体内表面反射,应用这种标靶,在后期计算时无需输入标靶高度,而且圆环式标靶具有质量轻、易于平衡放置等优点。对圆环式标靶,与采用圆锥式标靶扫描点云的容积计算结果进行比对,基本一致,符合测量结果不确定度要求。

目标选择的一个优化模型

坦克作战过程中 ,经常出现一个坦克群遭遇对方一个坦克群的情况 ,这时每辆坦克往往向威胁自身最大的目标开火 ,但这种选择的整体效果不一定最优。本文提出一种目标选择方法 ,使得最大限度地减轻了对方对己方的威胁 。

化工园区目标储罐受撞击荷载的易损性分析

化工园区或厂区内,立式储罐撞击荷载的易损性能够反映其抵抗爆炸碎片撞击破坏的能力。本文将立式储罐在爆炸碎片撞击下的破坏失效问题界定为目标储罐撞击荷载的易损性问题,分析得到爆炸碎片随机参数分布。基于最大塑性应变准则构建了目标储罐在爆炸碎片撞击作用下的破裂失效极限状态方程并验证了方程的准确性。应用蒙特卡罗模拟绘制目标储罐在爆炸碎片撞击下的易损性曲线,得出碎片的撞击速度是影响储罐动力学响应的主要因素,撞击角在10°~40°时,角度变化会显著影响爆炸碎片的破坏能力。通过随机参数敏感性分析得出,储罐材料密度、撞击速度与目标储罐破裂失效概率正相关,储罐材料屈服强度、壁厚、碎片质量、撞击角与目标储罐破裂失效概率负相关;在设计制造大型立式储罐时,为了降低撞击荷载易损性,可以选用低密度、高强度级别的钢材,在满足储存工艺要求、施工能力与经济预算的前提下,选用厚度较大的圈板作为罐壁等。

地面坦克目标红外热成像物理模型研究

根据红外成像的基本流程,研究并建立了地面坦克的红外物理模型。针对复杂场景分别对目标和背景部分建模、求取温度场分布,同时考虑目标和背景之间的相互作用得到完整的场景红外理论模型;考虑红外辐射的大气吸收,建立了大气衰减模型;模拟红外传感器的工作特性建立成像综合响应模型。最后给出了地面坦克目标热成像系统的仿真流程,利用该系统可以在试验环境下进行目标的红外仿真,为红外系统以及武器的研制提供经济快捷的手段。

基于信息融合的目标管理与被动定位方法

提出了一种基于信息融合的目标管理与被动定位技术的总体思路与实现方法。以坦克分队对目标的管理和被动定位需求为应用背景,首先利用战场图像信息提取目标种类、位置和姿态特征,并依次通过对目标3类特征的对比判定,解决了被动定位前对不同坦克瞄准镜视场中目标是否为同一目标的判定问题,实现了对敌方目标的全局统一编号与动态管理;其次利用坦克自身位置和测得的目标方位、俯仰等角度信息,推导了目标位置坐标的计算公式,分析了计算误差的主要影响因素;最后利用坦克分队网络化协同作战的优势,提出了一种以目标位置估计误差最小为约束条件的目标被动定位系统误差融合估计与补偿算法,显著提高了目标被动定位的精度,并通过仿真和野外实验,验证了所提方法的有效性。

机动条件下坦克行进间射击解命中问题分析

当坦克和目标进行机动时,坦克火炮射击解命中问题求解条件发生了巨大变化,分析表明,过去基于目标作匀速运动的假定使得求解解命中问题误差过大,以致很难命中目标。针对坦克及目标的机动特性,提出了增加车体运动速度传感器补偿弹丸附加初速、采用机动运动模型进行目标跟踪与预测等改进方案。并以"当前"统计模型为例,将目标机动和极坐标系引入的伪加速度一并考虑,直接在极坐标系下设计卡尔曼滤波算法用于解命中计算,在保证计算精度的情况下,减少了部分计算量。仿真结果证明了该方案的有效性。

坦克目标威胁程度评估

以军事理论和层次分析法为基础,将一种新的归一化效用函数应用于坦克目标的威胁程序评估,为地面作战自动化指挥提出了一种辅助决策方法。

基于联合变换相关器的远红外变焦光学系统设计

为了提高联合变换相关器跟踪和识别目标的能力,且满足坦克瞄准镜的工作要求,针对1英寸红外CCD探测器,设计了8～12μm波段折射式长波红外连续变焦系统.该系统采用机械补偿的方式,变焦过程中相对孔径不变,F数为2,变倍比为4∶1,在50～200mm范围内可实现连续变焦,且变倍曲线和补偿曲线平滑,扩大了坦克瞄准镜的搜索范围.用ZEMAX光学设计软件对设计结果进行像质评价,结果表明,在17lp/mm空间频率处,全焦距范围内调制传递函数均在0.53以上,接近衍射极限,像面稳定性良好,满足光学系统的设计要求.

嵌入式平台下红外图像坦克目标识别的实现方法

针对战场环境下红外图像中坦克目标在嵌入式系统中的快速识别,提出一种改进的HOG特征提取结合AdaBoost分类算法的红外图像坦克目标识别实现方法。为了便于在ARM/FPGA嵌入式平台实现,该方法根据FPGA的计算特性对HOG特征提取算法进行优化设计,克服FPGA不适合的除法运算与反正切运算带来弊端。为验证算法的有效性,通过软硬协同设计的方法搭建了嵌入式系统,开发了ARM/FPGA样机,采集坦克目标的红外样本数据,在不同平台开展了目标识别实验。实验结果表明:改进后的算法在保证识别率的基础上,单张图片的处理时间平均为52ms,大幅地提高了运算速度。