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面向空间频谱感知的微波光子时频参数分析技术综述 被引量：1
1
作者 陈阳 蒋驰 +2 位作者 王璐 郭绍刚 石泰峡 《航空学报》 北大核心 2025年第3期33-46,共14页
在空间应用中,频谱感知系统通过分析周围太空环境的电磁频谱使用情况,可以及时获取频谱空穴,感知电磁频谱干扰、电磁武器攻击和主动雷达探测,为我方空间单位的准确决策和长期稳定运行提供保障。面向未来空间竞争中对大带宽、高频率射频... 在空间应用中,频谱感知系统通过分析周围太空环境的电磁频谱使用情况,可以及时获取频谱空穴,感知电磁频谱干扰、电磁武器攻击和主动雷达探测,为我方空间单位的准确决策和长期稳定运行提供保障。面向未来空间竞争中对大带宽、高频率射频信号频谱感知的迫切需求,微波光子频谱感知方案因其可以克服传统电子学方案的“电子瓶颈”而获得了广泛关注。在微波光子频率测量基础上附加额外时间维度信息,可以获取更全面的空间电磁频谱信息。全面概述了微波光子时频参数分析技术的研究进展,分别对基于多周期积累的时频参数分析方法、基于光学色散和频时映射的时频参数分析方法以及基于光学扫频和频时映射的时频参数分析方法进行了系统的综述,并对一些典型方案的参数指标进行了对比。最后,进行了总结,并讨论了微波光子时频分析技术在空间应用及光子芯片集成方面的前景。 展开更多
关键词 频谱感知 微波光子学 频率测量 频率-时间映射 时频参数分析 受激布里渊散射 色散
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基于ORB-SLAM3视觉与惯导融合的煤矿机器人定位算法研究 被引量：3
2
作者 陈伟 巫帅达 +2 位作者 田子建 张帆 刘毅 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第S1期297-307,共11页
针对煤矿井下空间狭窄、光线昏暗且严重不均匀使矿井图像存在照度低、纹理稀疏、颜色失真等缺陷,严重影响了视觉SLAM特征点提取匹配结果,导致定位性能急剧下降,提出1种基于改进ORB-SLAM3算法的煤矿移动机器人单目视觉定位算法。首先对OR... 针对煤矿井下空间狭窄、光线昏暗且严重不均匀使矿井图像存在照度低、纹理稀疏、颜色失真等缺陷,严重影响了视觉SLAM特征点提取匹配结果,导致定位性能急剧下降,提出1种基于改进ORB-SLAM3算法的煤矿移动机器人单目视觉定位算法。首先对ORB-SLAM3定位算法进行改进,在前端特征点提取(ORB)算法的基础上引入了直方图均衡化、非极大值抑制法、自适应阈值法以及基于四叉树策略的特征点均匀化性质;然后在特征点匹配工作中,引入了基于图像金字塔的LK光流法,减少优化的迭代次数,在特征点匹配完成后加入RANSAC算法去除误匹配的特征点,提高特征点的匹配准确率。在后端通过三角测量的方法,得到像素的深度信息,将2D-2D位姿求解问题转化成3D-2D(pnp)位姿求解问题。根据视觉惯导紧耦合的原理,通过融合视觉残差和IMU残差构建整个定位系统的残差函数,并使用基于非线性优化的滑动窗口BA算法不断迭代优化残差函数,获取精确的移动机器人位姿估计。将改进后的算法在4个数据集下与ORB-SLAM3算法以及VINSMono算法进行了充分的对比实验。研究表明:(1)相比于ORB-SLAM3算法以及VINS-Mono算法,提出定位系统的运动轨迹和真值轨迹最接近;(2)提出定位系统的APE各项指标均优于ORB-SLAM3算法以及VINS-Mono算法;(3)提出定位系统均方根误差为0.049 m(4次实验平均值),相较于ORBSLAM3均方根误差降低了31.1%(四次实验平均值)。 展开更多
关键词 单目视觉 惯性导航 移动机器人 视觉SLAM(即时定位与地图构建)定位 LK光流法
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融合时频图与分布适应的轴承故障诊断方法 被引量：1
3
作者 许志恒 葛鲲鹏 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第4期51-59,共9页
针对实际工业场景下轴承故障诊断仍面临的缺少足量故障样本和变工况导致数据分布差异,提出一种融合时频图与分布适应的轴承故障诊断方法。首先,采用连续小波变换处理原始振动信号并提取时频图;其次,构建卷积神经网络实现深度特征自适应... 针对实际工业场景下轴承故障诊断仍面临的缺少足量故障样本和变工况导致数据分布差异,提出一种融合时频图与分布适应的轴承故障诊断方法。首先,采用连续小波变换处理原始振动信号并提取时频图;其次,构建卷积神经网络实现深度特征自适应提取;其次,提出一种改进平衡分布对齐的域适应方法,通过融合最大边际准则实现缩小不同域间分布差异过程中提高特征数据可分性,并基于源域特征数据训练获得自适应分类器,实现不同工况下的轴承故障识别与分类;最后,为验证所提出方法的有效性与泛化能力,采用两种轴承故障数据集开展平衡与非平衡数据样本下的跨域故障诊断实验分析,实验结果表明所提出方法在两种数据集上的平均故障诊断准确率最高分别可达100%和97.50%,明显优于基于经典迁移学习方法构建的对比模型。 展开更多
关键词 故障诊断 振动信号 时频图 卷积神经网络 迁移学习
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开关纹波交互作用下负载变换器的稳定性机理
4
作者 张希 陆大辉 +2 位作者 金立强 闫冠宇 包伯成 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第2期256-266,共11页
在级联功率变换器中,源变换器与负载变换器之间的开关纹波交互可重塑公共耦合点处的电压纹波。当输出电容等效串联电阻(ESR)较大时,源变换器的输出电压纹波对负载变换器的稳定性具有显著的影响。为了揭示开关纹波交互作用对负载变换器... 在级联功率变换器中,源变换器与负载变换器之间的开关纹波交互可重塑公共耦合点处的电压纹波。当输出电容等效串联电阻(ESR)较大时,源变换器的输出电压纹波对负载变换器的稳定性具有显著的影响。为了揭示开关纹波交互作用对负载变换器稳定性的影响,本文以级联的谷值电压(VVR)控制Buck变换器为例,通过动力学建模和稳定性分析等方法来阐述负载变换器的稳定性机理。首先,分析了源变换器与负载变换器公共耦合点处电压纹波的特性,利用分岔图展示了负载变换器随源变换器和负载变换器电感值变化时的动力学行为。然后,明确了级联VVR控制Buck变换器在一个开关周期内的3种开关状态序列,建立了相应的近似离散映射模型,并推导了不动点邻域内的Jacobi矩阵及其特征根;通过监测Jacobi矩阵的特征根随源变换器和负载变换器电感值变化的运动轨迹,明晰了开关纹波交互作用下负载变换器的失稳机理。特征根分析结果表明,增大源变换器的电感值可以提高负载变换器的稳定性,而增大负载变换器的电感值将降低负载变换器的稳定性。最后,搭建了级联VVR控制Buck变换器的实验样机,结合理论分析给出了相应的电路仿真结果和实验结果。电路仿真结果和实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 开关纹波交互作用 级联功率变换器 负载变换器 稳定性机理 离散映射模型
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基于混沌莱维粒子群算法的机械臂轨迹规划 被引量：2
5
作者 盖荣丽 王康 王晓红 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第5期101-105,109,共6页
针对传统粒子群算法在求解机械臂轨迹优化问题时存在的搜索精度不够、容易陷入局部最优等问题,提出了一种混沌莱维粒子群优化算法(TLPSO)。对标准粒子群算法(PSO)进行优化,引入Tent混沌映射和莱维飞行的方法进行改进,提高了算法的搜索... 针对传统粒子群算法在求解机械臂轨迹优化问题时存在的搜索精度不够、容易陷入局部最优等问题,提出了一种混沌莱维粒子群优化算法(TLPSO)。对标准粒子群算法(PSO)进行优化,引入Tent混沌映射和莱维飞行的方法进行改进,提高了算法的搜索能力和跳出局部最优解能力。以六自由度机械臂为研究对象,建立时间优化目标模型,以3-5-3多项式插值方法为基础对其进行轨迹规划。将该算法应用于求解多种测试函数以及机器人时间最优轨迹规划问题,与遗传算法改进的粒子群算法(PSO-GA)、鲸鱼优化算法(WOA)和布谷鸟搜索算法(CS)相比,该算法取得了较好的效果。优化后得到的机械臂位移、速度和加速度曲线平滑、无突变。结果表明,所提出的优化算法能够有效降低轨迹的执行时间。 展开更多
关键词 粒子群算法 Tent混沌映射 莱维飞行 时间最优 轨迹规划
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基于COA-CNN的滚动轴承故障诊断方法研究
6
作者 别锋锋 周兆龙 +3 位作者 李倩倩 丁学平 袁为栋 张瀚阳 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第4期136-142,共7页
滚动轴承大多处于高速、高负载的复杂工况,通常存在较强的非平稳非线性特征,使得对其振动信号分析、故障识别困难。对此,提出一种基于浣熊算法(Coati Optimization Algorithm,COA)优化卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)... 滚动轴承大多处于高速、高负载的复杂工况,通常存在较强的非平稳非线性特征,使得对其振动信号分析、故障识别困难。对此,提出一种基于浣熊算法(Coati Optimization Algorithm,COA)优化卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的故障诊断方法。首先利用差分连续小波变换(Difference Continuous Wavelet Transform,DCWT)对原始振动信号进行预处理,获取包含完整原始特征信息的小波时频图,通过构建COA-CNN模型优化神经网络的核心参数,对所获取的时频特征信息进行识别,由此完成滚动轴承的非平稳信息的提取和模式识别。实验仿真和工程应用研究表明,在复杂工况下该方法可以有效实现滚动轴承典型故障模式的识别。 展开更多
关键词 故障诊断 滚动轴承 卷积神经网络 小波变换 时频图 模式识别
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面向数字孪生的工业车间生产系统设计及实现
7
作者 张晓斌 尚苏芳 周畅业 《现代工业经济和信息化》 2025年第9期142-144,共3页
以工业车间生产为对象,设计了数字孪生系统及实现。以OPT为核心的工业车间生产过程数字孪生系统通信网络架构,获取孪生数据并构建孪生模型和实时映射工厂生产过程。研究结果表明:按照以上生产线工艺流程与工厂制造工序数字孪生体系应用... 以工业车间生产为对象,设计了数字孪生系统及实现。以OPT为核心的工业车间生产过程数字孪生系统通信网络架构,获取孪生数据并构建孪生模型和实时映射工厂生产过程。研究结果表明:按照以上生产线工艺流程与工厂制造工序数字孪生体系应用方案,利用工业机器人同构物模拟平台生成虚拟实体,实现数据实时映射,构建三维场景监控生产流程。该研究有助于提高工业信息化的普及,为后续的工业效率的提升奠定一定的理论基础。 展开更多
关键词 数字孪生 工业车间 生产系统 实时映射
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基于数字孪生实时映射的智慧校园网络带宽资源动态分配研究
8
作者 赵美利 《长春师范大学学报》 2025年第8期55-61,共7页
为了有效优化智慧校园网络性能,提出一种基于数字孪生实时映射的智慧校园网络带宽资源动态分配方法。采用数字孪生实时映射技术捕获智慧校园网络的网络状态和资源利用等情况,构建以带宽利用率和频谱利用率为优化目标的智慧校园网络带宽... 为了有效优化智慧校园网络性能,提出一种基于数字孪生实时映射的智慧校园网络带宽资源动态分配方法。采用数字孪生实时映射技术捕获智慧校园网络的网络状态和资源利用等情况,构建以带宽利用率和频谱利用率为优化目标的智慧校园网络带宽资源动态分配模型。将改进樽海鞘群算法用于对模型求解,进而确定最优智慧校园网络带宽资源动态分配方案。实验结果表明,所提方法可以有效提升频谱利用率,减少带宽阻塞率和交互时延。 展开更多
关键词 数字孪生实时映射 智慧校园 网络带宽资源 动态分配
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基于改进秩一先验的图像去雾算法及其FPGA实现
9
作者 胡浩丰 王子涵 +1 位作者 魏龙超 李校博 《应用光学》 北大核心 2025年第5期1011-1023,共13页
图像去雾算法能够将雾霾环境下采集到的低质图像还原为清晰图像,但随着图像分辨率的增加和算法复杂度的提高,实际应用中算法的实时性难以保证。针对这一问题,研究并改进了一种复杂度低的秩一先验(rank-one prior,ROP)算法,并通过可编程... 图像去雾算法能够将雾霾环境下采集到的低质图像还原为清晰图像,但随着图像分辨率的增加和算法复杂度的提高,实际应用中算法的实时性难以保证。针对这一问题,研究并改进了一种复杂度低的秩一先验(rank-one prior,ROP)算法,并通过可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)硬件平台提高算法执行效率。首先利用FPGA并行处理优势,通过引入空间相关性与暗通道先验的约束,排除近景与高亮区域的干扰;再通过优化散射率图的估计方法,解决了原ROP算法复原后图像中的伪影问题,同时减少硬件资源的占用;最后根据估计的环境光值与散射率图求解,得到去雾后的清晰图像。实验结果表明,本文改进的算法能够提升雾霾和水下等散射场景图像的观感,复原结果图像色彩更加真实、细节更多。将该算法搭载在ZYNQ7020开发板(21 K个逻辑门资源、28.9%块存储器资源),处理1080 pixel图像用时54 ms,实现了实时性处理的需求,在自动驾驶、深海探测等领域具有广泛应用。 展开更多
关键词 图像去雾 秩一先验 透射率图 现场可编辑逻辑门阵列 实时性
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成品烟装卸机器人的时间最优轨迹规划研究
10
作者 郭跃平 李宇飞 +2 位作者 卢振乐 王成军 李航 《制造业自动化》 2025年第4期11-18,共8页
为进一步提高装卸机器人的工作效率和平稳性,以成品烟装卸机器人为研究对象,提出了一种基于改进斑马算法的时间最优复合多项式插值轨迹规划方法。采用五次多项式和正弦加速度的复合多项式对机器人轨迹进行插值;通过改进Tent混沌映射和... 为进一步提高装卸机器人的工作效率和平稳性,以成品烟装卸机器人为研究对象,提出了一种基于改进斑马算法的时间最优复合多项式插值轨迹规划方法。采用五次多项式和正弦加速度的复合多项式对机器人轨迹进行插值;通过改进Tent混沌映射和斑马动态引导策略对斑马算法进行优化,以最短时间为优化目标,采用改进斑马算法对复合多项式规划的轨迹进行优化。通过仿真实验进行验证,结果表明:优化后的运动时间缩短了约34.30%,改进后的斑马算法收敛速度得到显著提升,有利于快速跳出局部最优陷阱;机器人运动连续平稳,各关节角位移、角速度和角加速度曲线平滑无突变,在运动时间最优的同时保持机器人运动的平稳性,提高了成品烟装卸机器人的工作效率和稳定性。 展开更多
关键词 复合多项式 改进斑马算法 混沌映射 时间最优 成品烟装卸机器人 轨迹规划
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一种多域等效映射的电磁环境构建方法
11
作者 王博阳 王天轶 +1 位作者 李海 宋家锦 《电子信息对抗技术》 2025年第6期47-54,共8页
外场电磁环境日益复杂,在试验区域复现与外场相似的电磁环境,将是试验区域场景规划的必然之路。以电磁环境标定为规划依据的多域等效映射电磁环境构设法是一种非常有效的方法。为了进一步提高逼真度,该方法考虑了地形地貌环境对电磁信... 外场电磁环境日益复杂,在试验区域复现与外场相似的电磁环境,将是试验区域场景规划的必然之路。以电磁环境标定为规划依据的多域等效映射电磁环境构设法是一种非常有效的方法。为了进一步提高逼真度,该方法考虑了地形地貌环境对电磁信号的影响。通过构建时间序列,该方法将被试设备天线口面感受到的电磁信号等效为电磁环境标定,并采用等效补偿的方式,将电磁标定转化为试验规划方案。典型场景示例表明,该方法对时域、频域、空域、能域、调制域、极化域进行了等效模拟,能够高效、准确、逼真地构建试验区域电磁环境。 展开更多
关键词 电磁环境 试验规划 等效映射 时间序列
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基于多粒度集成学习的地震相聚类分析技术
12
作者 罗红梅 王长江 +3 位作者 杨培杰 管晓燕 周小杰 余航 《应用科学学报》 北大核心 2025年第4期643-655,共13页
为了更有效地降低地质结构差异对储层预测的影响,提出了一种基于多粒度集成学习的地震相聚类分析技术。首先从粗粒度、细粒度和微粒度三个角度分别提取地震数据的不同尺度特征。粗粒度特征利用斯皮尔曼相关系数反映地层间的宏观关系;细... 为了更有效地降低地质结构差异对储层预测的影响,提出了一种基于多粒度集成学习的地震相聚类分析技术。首先从粗粒度、细粒度和微粒度三个角度分别提取地震数据的不同尺度特征。粗粒度特征利用斯皮尔曼相关系数反映地层间的宏观关系;细粒度特征基于长短期记忆网络学习波形之间的细节特性;微粒度特征则基于动态时间规整距离捕捉单一波形的微观差异。在此基础上,利用自组织映射方法获得不同粒度下的聚类结果,并采用基于软配准的集成学习技术融合不同粒度下的聚类结果,有效解决了单一粒度受地质结构差异影响较大的问题。实验结果表明,所提出的多粒度集成学习算法能够更好地改善地震相聚类结果,并为不同区域的储层预测提供有效参考。 展开更多
关键词 地震相聚类分析 多粒度 集成学习 动态时间规整 自组织映射
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无人机多任务载荷一体化协同作业系统设计与验证
13
作者 王鹏生 贺少帅 +1 位作者 葛卉 李文帅 《石家庄铁路职业技术学院学报》 2025年第3期71-75,共5页
针对中大型无人机在应急测绘中多载荷协同效率低、环境适应性不足的难题,提出一种多源异构载荷动态协同架构与双模态航线优化算法。基于CH-4无人机平台,集成航测相机、轻小型合成孔径雷达(SAR)及光电吊舱,构建硬件-控制-数据全链路协同... 针对中大型无人机在应急测绘中多载荷协同效率低、环境适应性不足的难题,提出一种多源异构载荷动态协同架构与双模态航线优化算法。基于CH-4无人机平台,集成航测相机、轻小型合成孔径雷达(SAR)及光电吊舱,构建硬件-控制-数据全链路协同系统。通过设计时间窗约束的载荷触发机制与特征点密度自适应的快速拼接模型,在四川红原机场开展飞行实验。结果表明:(1)单架次多载荷同步作业效率提升42%,任务时间缩短至0.64小时;(2)复杂气象条件下数据完整率达98.7%,可见光与SAR快拼精度(中误差)分别为6.464米与2.871米,较传统单载荷分次作业模式提升51%;(3)实时数据处理效率达5分钟/平方公里,满足应急测绘时效需求。本研究为中大型无人机多任务协同作业提供了可工程化应用的技术方案。 展开更多
关键词 多载荷协同作业 航线一体化设计 实时数据处理 应急测绘
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高通讯时延下融合车道级地图的车路协同感知定位方法
14
作者 胡钊政 胡华桦 +2 位作者 孟杰 陈琪莉 张佳楠 《汽车工程》 北大核心 2025年第4期598-613,共16页
在车路协同技术运用于路侧孪生地图动态显示中,由于网联设备之间的通讯存在的时延问题及路侧感知误差的存在,对路侧边缘计算单元融合感知精度会产生严重影响,进而导致孪生地图中车辆显示轨迹出现抖动和延迟的现象。为此,本文提出了一种... 在车路协同技术运用于路侧孪生地图动态显示中,由于网联设备之间的通讯存在的时延问题及路侧感知误差的存在,对路侧边缘计算单元融合感知精度会产生严重影响,进而导致孪生地图中车辆显示轨迹出现抖动和延迟的现象。为此,本文提出了一种在高通讯时延下融合车道级地图的车路协同感知定位方法。该方法首先针对车路协同系统中智能网联汽车车端与路侧边缘处理单元之间的通讯时延问题进行分析建模,将延迟模型划分为异构传感器频率同步延迟以及通讯传输延迟,并提出了一种同步优化方法。在同步优化后,提出一种面向群车协同的多维度群车粒子滤波算法,其中粒子的状态量表示群车的状态信息。在所提出的多维度群车粒子滤波算法中首先使用利用路侧部分的观测数据和车道级地图中车道线朝向信息,对粒子的状态进行观测更新。然后利用接收到时延同步后的智能网联汽车的自定位信息和左右车道线横向观测信息与车道级地图中车道线方程对粒子中表示智能网联汽车状态的部分进行观测更新。实验结果显示,在通讯干扰较少的低时延场景中,边缘计算单元的感知定位准确度提升59.4%,在通讯干扰严重的高时延场景中,其准确度提升38.6%。因此所提出高通讯时延下融合车道级地图的车路协同感知定位方法可以有效处理通讯延时问题,并提升边缘计算单元多车感知定位精度进而提升孪生地图动态数据的准确性、稳定性和连续性。 展开更多
关键词 时延同步 车路协同 车道级地图 粒子滤波
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基于频率-时间映射的微波光子频率测量技术
15
作者 王璐 王立 +3 位作者 李林 郭绍刚 郑然 张恒康 《航空学报》 北大核心 2025年第3期25-32,共8页
微波信号的频率测量在航空航天等领域中具有广泛的应用需求。传统的基于纯电子学手段的频率测量方案频率范围和带宽受限,难以实现对高频率、大带宽信号的测量。微波光子技术能够结合光子技术和微波技术的各自优势,具有大带宽、高载频、... 微波信号的频率测量在航空航天等领域中具有广泛的应用需求。传统的基于纯电子学手段的频率测量方案频率范围和带宽受限,难以实现对高频率、大带宽信号的测量。微波光子技术能够结合光子技术和微波技术的各自优势,具有大带宽、高载频、低损耗、抗电磁干扰和高分析精度等特点,可实现高性能的微波信号频率测量。系统性地综述了基于频率-时间映射机理的微波光子频率测量技术,介绍了频率-时间映射的基本原理,并对基于色散介质和不同种类扫频组件的频率-时间映射方案进行了详细介绍,最后对该领域的发展进行了总结和展望。 展开更多
关键词 光电测量 微波信号频率测量 微波光子学 频率-时间映射 光电信号处理
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基于改进RTAB-Map算法的爬壁机器人导航研究
16
作者 覃超 唐东林 +3 位作者 游东潘 丁超 饶胜 何媛媛 《工程设计学报》 北大核心 2025年第1期32-41,共10页
针对爬壁机器人难以对大型石化装备壁面感知和自动化检测等难题,提出了一种改进RTAB-Map(real-time appearance-based mapping,基于外观的实时建图)算法,通过多传感器数据融合实现爬壁机器人定位、建图与导航。首先,搭建了具有壁面吸附... 针对爬壁机器人难以对大型石化装备壁面感知和自动化检测等难题,提出了一种改进RTAB-Map(real-time appearance-based mapping,基于外观的实时建图)算法,通过多传感器数据融合实现爬壁机器人定位、建图与导航。首先,搭建了具有壁面吸附能力的机器人运动底盘,以保证爬壁机器人在壁面灵活稳定运动;其次,针对爬壁机器人在壁面滑移导致的里程计累计误差问题,采用扩展卡尔曼滤波并融合编码器和惯性测量单元的数据,为建图和导航提供精确的里程计信息;再次,基于RTAB-Map算法对深度相机、激光雷达及里程计的数据进行融合,生成二维栅格和三维点云地图,实现对装备壁面的完整描述,并基于融合数据构建了爬壁机器人导航算法的框架;最后,在装备壁面进行了实验验证。结果表明:采用融合里程计算法,能显著减小航向角误差,航向角平均误差为0.78°,相对轮式里程计规划,航向角误差减少了88.94%;改进RTAB-Map算法提高了爬壁机器人在壁面环境下的建图与感知能力,结合路径规划算法,实现了机器人自主导航。研究结果对爬壁机器人自动化检测技术的研究及应用具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 爬壁机器人 RTAB-Map(基于外观的实时建图)算法 扩展卡尔曼滤波 多传感器融合 导航
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基于多源里程融合的井下无人驾驶自主导航SLAM方法 被引量：1
17
作者 崔邵云 鲍久圣 +5 位作者 李芳威 袁晓明 阴妍 王茂森 张可琨 葛世荣 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第8期337-345,共9页
自主导航是实现无人驾驶的关键技术基础,采用即时定位与建图(Simultaneous Localization and Mapping,简称SLAM)技术是目前的主流解决方案。然而,在煤矿井下光照不足、巷道狭窄、粉尘干扰等恶劣环境下,基于视觉或激光雷达单一传感器的传... 自主导航是实现无人驾驶的关键技术基础,采用即时定位与建图(Simultaneous Localization and Mapping,简称SLAM)技术是目前的主流解决方案。然而,在煤矿井下光照不足、巷道狭窄、粉尘干扰等恶劣环境下,基于视觉或激光雷达单一传感器的传统SLAM技术容易失效,存在适应性不强与可靠性不足的问题。面向煤矿恶劣环境与复杂工况,提出了一种基于多源里程融合的井下无人驾驶自主导航SLAM方法,并通过试验进行了验证。首先,针对自主导航的核心问题——环境重构,开展了基于多源里程融合的环境重构方法研究:利用多传感器融合SLAM算法RTAB-Map(Real-Time Appearance-Based Mapping,基于外观的实时建图)实现环境重构,并为提高其在煤矿环境下的重构精度,通过卡尔曼滤波将激光里程计、视觉里程计、轮式里程计及IMU(Inertial Measurement Unit,惯性测量单元)进行紧耦合,以更高精度的耦合结果替代RTAB-Map原位姿估计信息;随后,针对当前单点导航重复繁琐、自主性降低的问题,提出了一种新的多点导航策略:基于现有的单点导航方法,通过构建可根据时间先后存储与发布位姿信息的中间节点来实现多点导航;最后,在实验室搭建无人驾驶试验平台及模拟井下巷道场景,开展无人驾驶自主导航试验,包括环境重构试验及多点自主导航试验,结果分别表明:融合多源里程的RTAB-Map算法可实现高精度的环境重构,模拟场景地图中所测量的多处标注尺寸的最大绝对误差绝对值仅为11.9 cm;多点自主导航方法实现了无人驾驶车辆至少3个目标点的依次连续导航,避免多次重复单点导航,有效提高自主导航运行效率,且轨迹拟合最大纵向误差仅为0.25 m,最大横向误差仅为0.19 m,具有良好的导航精度。 展开更多
关键词 无人驾驶 多源里程融合 Real-Time Appearance-Based Mapping 环境重构 多点自主导航
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基于多策略改进麻雀算法的交通信号配时优化研究
18
作者 裴玉龙 杜小敏 《大连交通大学学报》 2025年第3期27-36,共10页
为了更好地求解非线性多目标联合信号配时优化模型,提出一种多策略的麻雀搜索算法(MS-ISSA)。首先引入Sinusoidal混沌映射,利用其随机性和遍历性的特点有效增加种群的多样性和质量;其次设定动态权重策略,平衡算法的全局探索和局部搜索;... 为了更好地求解非线性多目标联合信号配时优化模型,提出一种多策略的麻雀搜索算法(MS-ISSA)。首先引入Sinusoidal混沌映射,利用其随机性和遍历性的特点有效增加种群的多样性和质量;其次设定动态权重策略,平衡算法的全局探索和局部搜索;最后引入Levy飞行,利用其跳跃性特点探索更多解空间,提高算法的全局寻优能力,并使用9个基准函数对MS-ISSA进行测试,验证了算法的优越性。结合实际案例,应用MS-ISSA求解信号的配时优化模型,对比现状方案、Webster方案、遗传算法(GA)方案和传统的SSA方案,通过MS-ISSA得到的配时方案使延误降低16.8%,汽车尾气排放减少17.9%,交叉口的通行状况得到明显改善,验证了MS-ISSA在交通信号配时优化方面的有效性。 展开更多
关键词 交叉口信号配时 改进麻雀搜索算法 混沌映射 动态权重 Levy飞行
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非线性动力系统失效时间的胞参考点映射方法 被引量：1
19
作者 吴晓奇 郭空明 +1 位作者 江俊 徐亚兰 《动力学与控制学报》 2025年第1期8-14,共7页
本文研究在给定状态空间失效状态集的情况下,非线性动力系统状态失效时间的快速计算方法.首先对非线性动力系统全局分析的一种经典方法——胞参考点映射法进行改进,以计算失效时间.然后用改进的方法对Duffing系统、一类受迫双稳态结构... 本文研究在给定状态空间失效状态集的情况下,非线性动力系统状态失效时间的快速计算方法.首先对非线性动力系统全局分析的一种经典方法——胞参考点映射法进行改进,以计算失效时间.然后用改进的方法对Duffing系统、一类受迫双稳态结构和弹簧负载倒立摆模型进行了计算,并分析方法的收敛阈值对计算误差和计算时间的影响.结果表明,文中提出的方法可以在满足一定精度的前提下,实现大量状态点失效时间的高效计算. 展开更多
关键词 非线性动力系统 全局分析 胞映射 点映射 失效时间
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基于区域结构探测与边缘辨识发现时间序列因果关系转换
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作者 谢杰 王开军 +1 位作者 方莹 罗天健 《济南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期389-395,共7页
为了提高现有方法挖掘随时间变化的因果关系的准确性,针对包含一个因果关系区域的二元时间序列,提出通过辨识不同区域结构及结构边缘挖掘时间序列因果关系转换点的方法。该方法将因果关系区域在时间序列中的可能位置设计为左区、右区、... 为了提高现有方法挖掘随时间变化的因果关系的准确性,针对包含一个因果关系区域的二元时间序列,提出通过辨识不同区域结构及结构边缘挖掘时间序列因果关系转换点的方法。该方法将因果关系区域在时间序列中的可能位置设计为左区、右区、中区结构,采用现有的因果关系发现方法探测粗略的因果关系区域,并区分为某种区域结构;根据不同区域结构的特点设计对应的边缘辨识措施,设置渐增的探测窗口及其因果强度指标,以辨识出区域结构边缘作为因果关系转换点,提高因果关系转换点的识别精度;分别在2个模拟数据集和2个真实数据集中实验验证所提方法识别因果关系转换点的准确性。结果表明,所提方法在可分离模拟数据集上使用Granger因果分数得到的因果关系转换点的平均准确性高于对比方法的,在弱耦合模拟数据集上使用收敛交叉映射因果分数得到的因果关系转换点的平均准确性在耦合程度为0.01和0.50时高于对比方法的,在2个真实数据集上使用Granger因果分数得到的因果关系转换点的准确性高于对比方法的。 展开更多
关键词 时间序列 因果关系 因果关系转换 收敛交叉映射 GRANGER因果检验
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