基于异步双精度滚动窗口的无人机实时航迹规划方法

针对动态环境中的无人机实时航迹规划问题,提出了一种基于异步双精度滚动窗口的快速规划方法.分别在全局窗口和局部窗口内进行粗略的和精细的航迹规划,并按照不同方式采用不同频率推动窗口滚动,综合应用全局重规划与局部重规划.实验表明,该方法时间效率高,通过调节窗口范围和采样精度,易于平衡实时航迹规划最优性与快速性.     

基于群体熵度量的无人机集群目标合围控制

针对受限环境中无人机集群的目标合围控制问题,提出了一种基于局部度量距离交互的分布式集群目标合围控制方法.首先,基于局部度量距离交互机制确定了每架无人机的时变邻域无人机集合,采用光滑成对交互势函数设计了集群内部无人机间的交互势函数、无人机与飞行环境中障碍间的交互势函数以及无人机与目标无人机间的交互势函数.在此基础上,基于自组织原则提出了分布式的无人机集群目标合围控制律,使无人机集群能够以指定环绕半径形成以目标无人机为中心的稳定α-晶格合围构型,对目标无人机进行合围和跟踪,同时使无人机避开飞行环境中的障碍,保障自身飞行安全.然后借助Lyapunov稳定性理论证明了集群系统的稳定性,并给出了集群系统内部无人机发生碰撞的条件以及合围构型参数的取值依据.此外,基于群体熵的概念尝试对无人机集群目标合围过程中的自组织水平进行度量.最后通过仿真来验证所提出算法的有效性.     

快速平滑收敛策略下基于QS-RRT的UAV运动规划

基于快速扩展随机树(rapidly exploring random tree,RRT)的运动规划算法,通过随机采样的方式探索未知任务空间,具有概率完备性和较高的计算效率.该类算法在应用于无人机运动规划时必须对飞行距离、过程安全性和航路平滑度进一步优化.针对这一问题,首先对威胁环境、无人机运动学性能和探测能力建模,然后根据飞行特征设计了随机采样、威胁规避、路径可跟踪性以及全局与局部平滑性等优化策略,并构建快速平滑收敛RRT(quick and smooth convergence RRT,QS-RRT),最后以此为基础分别提出了面向已知和未知任务空间的无人机运动规划算法.仿真结果表明,该算法能够在保证飞行路径收敛性、安全性及其规划效率的基础上,有效缩短飞行距离,改善航路的可跟踪性和平滑度,增强在实际飞行过程中的可操作性.此外,该算法还易于在航路优化效果和规划效率之间权衡,增强了对不同规划任务需求的适应性.     

基于改进蚁群算法的移动机器人路径规划

为了提高移动机器人在复杂静态环境下快速、精确地实现避障路径规划的能力,在蚁群算法的基础上进行改进,采用最优一最差蚂蚁系统,并且引入最差路径信息素自适应参数以更好地寻找全局最优解。搜索过程中引入起点终点引导函数,优先搜索距离起点远而距终点近的节点。为提高算法的实用性,运用几何方法对路径进行修正处理。从而实现了机器人的快速、精确路径规划。通过计算机仿真研究表明：该算法具有较强的实用性,能明显改善路径规划性能,并且算法简单有效。     

全局环境未知时基于流动窗口的机器人路径规划

研究了全局环境未知时机器人的路径规划问题,借鉴预测控制滚动优化原理,提出了基于滚动窗口的移动机器人路径规划方法。该法充分利用机器人实时测得的局部环境信息,以滚动方式进行在线规划,实现了优化与反馈的合理结合。探讨了规划算法的收敛性。     

基于整数规划的特殊永磁型磁体匀场技术的改进研究

本文针对磁共振成像（MRI）系统成像对磁体的要求,提出了一种基于整数规划的无源匀场数学模型。按照实际匀场时以测量平面的中心场值为参考基础,改进了原有的模型,进行了匀场模拟。匀场结果表明,该方法能快速有效地完成匀场过程。     

发达国家（地区）技术布局、产业规划研究对我国战略性新兴产业选择的启示

通过梳理、研究世界主要发达国家（地区）近几年技术布局、产业规划的特征及方法,分析提出各地方在配合国家战略性新兴产业选择、推进各自新兴产业领域的过程中值得借鉴的发展思路,并对可能产生的新兴产业选择误区提出警示.     

基于整数线性规划的智能规划研究

整数线性规划是一种表示和求解智能规划问题的重要方法,本文较全面地介绍了近十年来国内外学者的相关研究工作,包括在智能规划中应用整数线性规划技术的重要方面、发展现状以及存在的问题,重点介绍了用整数线性规划求解智能规划问题的各种方法,旨在让关注该领域的学者能够快速地对这一领域有较为全面的了解,最后公开几个未解决的问题。     

基于FSDP图像和DCNN的无人机起落架关键件结构损伤智能检测方法

随着无人机的应用越来越广泛,与之相适应的保障手段也需与时俱进.在人工智能快速发展的情况下,故障诊断与人工智能方法相结合为无人机保障关键技术的跨越式发展提供了重要契机,也为无人机的使用安全性与运行可靠性水平的提升提供了重要机遇.本文以结构健康监测中的超声信号分析方法为基础,针对无人机起落架关键结构件的损伤检测问题开展研究,结合深度学习模型,对结构件的损伤进行智能化检测,提高检测效率和检测精度.针对结构健康监测中损伤信号的非线性特点,提出了频谱对称点阵图案(frequency symmetrized dot pattern, FSDP)特征提取方法.在此基础上,提出了基于FSDP特征与深度卷积神经网络的损伤智能检测方法.在起落架T型构件实验环境中开展了结构损伤模拟与检测实验,通过实验数据验证了所提出的智能检测方法的有效性.     

基于安全性价值的含大风电的电力系统扩展规划

以大规模风电中接入为背景,建立了计系统态和动态安全性价值电源、电网统一规模型.在安全性价值评估中,以日前组组合为工具,以预测规水平年时序负荷和风电出力数据为础,通过全年逐时段仿真,评估对可能发生预事故进行预防控制和紧控制带来发电燃料成本、环成本以切、切负荷成本,同时计入负荷和风电出力不确定性引起控制措施无效时社会损失,从而为规方案安全性评估提供了一个系统方法,也将电力系统规视角从传统技术经济评估拓宽为社会价值评估.预防控制与紧控制中对连事故考虑为规方案安全性评估中嵌入连事故影提供了有力工具,也使系统安全性评估更为全面、合理.通过于新英格兰1039节点系统图两个规方案评估验证了本文提模型与方法,并表明了在规中计安全性价值和对规水平年时序逐小时地模拟系统运行重要影.     

基于模糊模式识别理论的规划环境影响评价

研究了模糊模式识别理论在规划环境影响评价中应用的问题.以阜新市经济转型期水资源综合规划的环境影响评价为例,对该规划进行了环境影响识别,构建了环境影响评价的指标体系,分析了规划中各个环境主题对环境影响的贡献,建立了水资源规划环境影响评价的模糊模式识别模型.评价结果表明,阜新市经济转型期水资源规划具有一定的环境彩响.为水资源规划的可行性提供了科学依据.     

全局环境未知时基于滚动窗口的机器人路径规划

研究了全局环境未知时机器人的路径规划问题,借鉴预测控制滚动优化原理,提出了基于滚动窗口的移动机器人路径规划方法.该法充分利用机器人实时测得的局部环境信息,以滚动方式进行在线规划,实现了优化与反馈的合理结合.探讨了规划算法的收敛性.     

基于参数规划的艾滋病传播模型的研究

艾滋病是人体的免疫系统被艾滋病病毒破坏,使人体对威胁生命的各种病原体丧失了抵抗能力,从而发生多种感染或肿瘤,最后导致死亡的一种严重传染病.国际医学界至今尚无防治艾滋病的有效药物和疗法.因此,做好艾滋病的有效预防和控制     

一种基于PIO改进强化学习的航天器复杂多约束姿态机动规划新方法

本文针对多个姿态约束条件下的航天器姿态机动规划问题进行了研究,提出了一种基于鸽群算法的改进的策略梯度强化学习算法(PIOPGRL).首先,针对强制指向约束和禁止指向约束,建立了基于角度的姿态约束模型,根据约束模型建立了强化学习的回报函数.然后,使用适应度函数替代策略评价函数,将鸽群算法与强化学习相融合.针对策略梯度强化学习算法计算量大、收敛速度慢的问题,使用鸽群算法求解策略梯度,极大减少了计算量.仿真结果表明,相比于策略梯度强化学习算法,基于自PIO改进强化学习的航天器姿态机动规划算法(PIOPGRL)在极大减少计算量的同时,有更优的规划结果,更小的机动代价,适用于微小航天器解决多个姿态约束条件下的姿态机动规划问题.     

基于航海雷达的无人艇路径规划算法研究

海上航行的安全性对于无人船是至关重要的,这涉及如何在动态海洋环境下规划出可行路径并通过反馈控制引导船舶沿该路径行驶等问题.本文提出了一种适用于高速船舶的实时路径规划算法,该算法利用航海雷达实时检测的障碍物位置信息,可快速计算出一条能有效避开障碍物且光滑可行的路径.在该方法中,首先通过引入Frenet坐标系,将一条路径分...     

基于混合整数规划的供应链网络设计决策

供应链网络设计决定了供应链的结构体系,也决定了供应链本身的价值。本文以供应链整体价值最大化为目标,构建网络设计决策框架,用系统的观点全面分析网络设计的影响因素与内容。引入不同市场的响应时间变量,考虑响应时间对销售收入和供应链总成本的影响,建立网络设计优化模型,并通过算例分析表明：不同市场顾客需求的响应时间对供应链价值的边际贡献存在显著差异,网络设计应从供应链整体系统出发,平衡供应链的反应能力与赢利水平。     

一种基于演化密码和HMM改进的Koblitz安全曲线产生新方法

考虑未来云计算攻击和量子计算机攻击,需要储备安全强度更高的ECC安全曲线．利用隐Markov模型（HMM）预测迹向量解决基点计算难题,完善基于演化密码思想提出的Koblitz安全曲线产生新算法,完成了F（2 2000）以内Koblitz安全曲线的搜索实验,产生的安全曲线基域的覆盖范围、曲线的规模和产生效率均超过美国NIST的公开报道参数．可提供的安全曲线的基域和基点最高超过1900bit,远超过美国NIST公布的571bit．在NIST公布的F（2163）-F（2571）范围之间还有新的安全曲线发现．对产生的安全曲线进行了详细的安全分析,表明与NIST推荐的安全曲线具有相同的安全准则．     

QD-RRT:基于Q距离函数和快速扩展随机树的机械臂运动规划方法

在传统运动规划算法快速扩展随机树(rapidly-exploring random trees, RRT)的基础上,引入了目标偏置策略和一种基于Q距离(Q-distance, QD)函数的避障方法.在随机树生成过程中,首先通过目标偏置策略引导随机树以一定概率朝目标点生长.若机械臂在新生成的路径节点所表示的位形处与环境障碍物发生碰撞,则使用Q距离函数快速高效地计算二者的嵌入距离,并利用Q距离函数的可微性,计算碰撞点的Q距离函数关于机械臂各个关节角度的梯度,对原有的路径点进行修正.这减少了RRT算法在路径扩展过程中的盲目性、随机性.使用MATLAB与CoppeliaSim机器人仿真软件对该算法进行仿真实验验证, QD-RRT算法与传统RRT算法相比,收敛速度更快,生成的路径质量更优.当环境空间障碍物较复杂或路径需要穿过狭长通道时,该算法优势更加明显.同时,该算法也可应用于RRT的某些改进算法中,例如RRT*.本文也将RRT*与QD-RRT*做出了比较.     

基于不完全信息动态博弈的投标联合体组建研究

为了给投标联合体组建提供行之有效的决策分析方法,充分发挥投标联合体的技术优势,分散投资风险、降低工程成本,从成本—收益的角度对主导企业与潜在合作伙伴进行博弈分析,得到在不完全信息条件下主导企业选择潜在合作伙伴加入投标联合体的边界条件,即主导企业是否与某企业组建投标联合体取决于获得的合作收益与主导企业选择合作成本的差距,以及合作双方获得的收益与成本差异的双向作用;潜在合作伙伴是否愿意加入投标联合体,取决于博弈双方的合作收益与投入成本的比较。研究对于投标联合体的构建具有一定的理论意义,也为投标联合体的组建提供了切实有效的决策框架。     

角模块序列布图表示及基于角模块序列表示的边界约束布图规划算法

布图规划是VLSI布图设计中的关键环节, 通常采用随机优化算法, 而布图结构的编码表示(或称布图表示)是基于随机优化方法的布局算法的关键. 提出一种新的布图表示-角模块序列(CBL), 并从理论上证明它具有O(n)的布局评估算法计算复杂性和较小的解空间. 在布图设计中, 部分模块的位置需要满足一定的约束条件, 边界约束就是其中常见的一种. 通过边界约束可以将特定模块的位置限制在指定的边界上, 从而有利于模块与I/O端口的互连. 基于角模块表示, 推导出满足边界约束布局的充分必要条件, 并结合模拟退火过程, 通过修正中间解使受约束模块满足约束条件, 从而实现了基于CBL模型的边界约束布图规划算法. 将代价函数惩罚方法和启发式方法相结合, 设计了边界约束的惩罚项, 能够合理准确地衡量约束满足的情况, 从而有效地控制模拟退火的进度, 以保证最终布局满足所有约束. 对MCNC的标准例子的测试结果表明算法是十分有效的.