基于Nelder-Mead算法的机器人主动嗅觉室内时变污染源定位

将Nelder-Mead(NM)算法与机器人主动嗅觉相结合,对室内衰减型和周期型两种时变污染源开展定位研究。首先通过计算流体动力学（CFD）模拟得到这两种时变污染源的浓度场,然后利用NM算法对其定位。结果表明,两种时变污染源的定位成功率均在80%以上。对机器人数量、响应时间和最大搜索步数这三个影响因素进行讨论,通过分析发现当室内面积为100 m2左右时,机器人数量为5个、响应时间为2 s、最大搜索步数为50步定位效果最好。     

基于贝叶斯推断的时变流场下污染源反演

对5个不同位置的污染源分别做污染物扩散数值模拟,将其计算结果作为测量浓度;利用伴随方程计算时变流场下传感器的模拟浓度。通过测量浓度和模拟浓度构造似然函数,基于贝叶斯推断计算了在时变流场下污染源参数的后验概率。结果表明：污染源参数反演的误差取决于测量浓度与模拟浓度之间的误差。当污染源与传感器的距离较远时,污染源参数的后验概率呈较宽的分布,反演结果具有较大的不确定性;当污染源与传感器距离较近时,反演结果的不确定性得到了显著的降低。此外,还讨论了反演污染源参数时,利用污染物扩散不同阶段的测量数据对反演效果的影响。发现利用扩散初始阶段的测量浓度反演源位置,可以得到比利用稳定阶段数据时更小的反演误差和后验概率标准差,但效果没有得到显著提升。     

室内甲醛污染与污染源控制

随着社会经济的高速发展,室内空气污染问题也越来越受到整个社会的普遍关注。本文简要分析了我国室内甲醛污染的成因,介绍了甲醛的检测方法,分别从胶黏剂控制、工艺条件控制和后期处理控制三方面论述了室内甲醛污染源的控制技术,最后展望了室内空气污染的研究趋势。     

嗅觉搜索机器人的单目视觉室内定位技术研究

针对室内嗅觉搜索机器人定位问题,提出一种基于最小二乘高斯核支持向量机的单目视觉定位算法.首先,利用最小二乘高斯核支持向量机,可将机器人在图片中像素位置与真实场景中位置间的非线性映射转化为带高斯核的线性映射;然后,运用k重交叉验证方法对映射关系模型进行训练,获取优化模型参数;最后,利用单目摄像头采集机器人运动的连续图像,并根据机器人平台与其背景间的灰度差异特征实时识别图像中目标机器人平台,计算得到机器人平台形心在每一帧图像中的像素位置,进而映射出机器人平台在室内环境下的实时动态位置.实验结果表明:此定位方法能够为移动机器人在室内环境下提供高精度和无累积误差的实时定位信息;算法的精确性和可靠性得到了充分验证.     

基于伴随方程和MCMC方法的室内污染源反演模型研究

研究了室内污染物扩散后的源反演方法.通过数值求解浓度场的伴随方程,并结合传感器测量信息,构造似然函数;利用基于贝叶斯推断理论的MarkovChainMonte Carlo(MCMC)抽样方法,对污染源的位置、强度的后验概率进行计算,反演结果与污染源的真实参数吻合.该方法与传统的室内污染物反演方法相比,极大地降低了计算量.此外,还讨论了传感器性能对结果的影响,研究表明传感器误差概率分布越平坦,污染源反演信息的不确定度越大;而过低的测量灵敏度,则会导致反演结果呈现多个局部极值点的特性.     

多方向自适应步长的信息熵污染源定位方法

基于信息熵的源定位方法能够实现气体源定位,在污染源监测等场景中有广泛的应用。然而,目前该算法的研究对运动集的方向和步长大小缺少相关分析。为提高源定位效率,首先,对该算法的运动集进行扩充,为机器人提供更多行走的方向,有效地缩短路径;其次,在此基础上加入自适应步长的机制,使机器人根据搜索过程约束自己的步长,节约时间,从而提高源定位的性能;最后,通过在有无障碍物的两种场景进行仿真。结果表明该方法可以有效提高源定位效率。     

基于贝叶斯方法的时变可靠度分析

针对现役钢筋混凝土桥梁时变可靠度分析的现状,首先根据主观经验信息确定了一个抗力统计参数退化模型,然后结合结构实际检测信息,运用贝叶斯方法综合这两类信息,并进行了推断,从而对模型参数进行了更新,并利用更新后的参数对混凝土模型和钢筋锈蚀模型进行了修正,最后结合已有的荷载效应分析理论,计算时变可靠度,给出了一个计算实例.     

基于XML的污染源自动监控信息交换实现方法

本文介绍了基于XML的污染源自动监控信息交换实现方法,对数据交换模式、系统结构等技术特性作简要分析,实现江苏省重点污染源自动监控平台向环保部自动监控平台的数据交换。     

GRACE时变重力信号反演方法研究的进展和展望

为了解决GRACE时变重力研究全球或区域质量迁移中信号失真问题,学者们多采用信号反演方法,以恢复地表真实质量迁移信息．时变重力信号反演是卫星时变重力研究中最核心的关键技术之一．然而,目前反演方法众多,如单一尺度因子法、变尺度因子法、Forward Modeling、频率域反演方法、空间域最小二乘反演法等,它们之间的共性、差异性及适用性尚不十分清晰,是有待解决的重要科学与技术问题．为此总结了常用的GRACE重力信号反演方法研究的进展与现状,讨论了目前存在的问题,对比了不同反演方法的优缺点、应用领域差异,提供了反演方法选择的思路,并展望了未来重力卫星发展趋势,为卫星时变重力应用研究提供科学参考和依据．     

基于时变性能的高层民用建筑结构抗震设计方法

传统建筑结构抗震设计方法,一旦出现地震建筑整体在水平方向晃动范围较大,因此开展高层民用建筑结构抗震设计方法研究.基于时变性能构建建筑结构抗力时变模型、高层民用建筑地基结构抗震性设计、高层民用建筑构件抗震性设计、建筑结构设计方案抗震数值模拟,提出一种全新的设计方法.通过实验证明,该方法与传统方法相比可有效降低建筑整体水平...     

基于加权极速学习机室内高动态环境的定位算法

随着人们对室内基于位置服务的需求越来越大,室内定位的研究变得越来越重要.Wi-Fi由于其传输距离适中,在智慧城市发展的推动下,热点的覆盖也非常多.因此基于Wi-Fi的定位技术成为众多室内定位技术中最具有可行性的.面对室内无线环境高动态变化的情况,提出了基于加权极速学习机(W-ELM)的定位方法,实验证明该方法能够有效提高定位精度.     

噪声下基于耳蜗基底膜分频特性的声源定位

在人与人交流中,人耳能很好地定位出周围声音的位置,而在声源定位技术里,基于传统麦克风声源定位在噪声环境下无法精确地定位出声源.根据人耳能准确地辨别出声源这一特性,提出一种在噪声下基于人耳耳蜗基底膜分频特性的声源定位方法.该方法是利用多个麦克风对声源信号进行采集,将采集到的信号通过基底膜滤波器进行滤波、除去与声源无关的噪声,运用空间映射互相关方法对声源进行定位.该方法所定位出的声源位置比传统声源定位技术所定位的位置误差小、精准度高.实验结果表明,噪声环境下基于耳蜗基底膜分频特性的声源定位比基于传统麦克风声源定位技术更接近声源的真实位置;噪声环境下基于耳蜗基底膜分频特性的声源定位具有更高的精度与更好的鲁棒性.     

基于层次聚类的WiFi室内位置指纹定位算法

提出一种利用WiFi信号指纹实现对室内区域进行定位的CL-KNN(complete linkage K-nearest neighbor)算法.该算法先采用层次聚类方法对测试环境进行区域划分,再根据相应的WiFi信号指纹信息进行匹配,最后通过加权计算确定定位结果.实验结果表明,在WiFi热点数量足够多的情况下,与原始KNN算法和kmeans-KNN算法相比,CL-KNN算法可以获得更高的定位精度和准确率.     

基于加权余弦相似度的WiFi指纹室内定位

基于Wi Fi的室内定位具有低成本、易部署、覆盖范围广、精度高等优点,成为室内定位技术研究的热点.Wi Fi指纹定位法可以对抗多径的影响,具有较高的定位精度.但是由于智能移动终端的种类繁多,使得室内定位系统离线建立的指纹数据库难以兼容不同的智能移动设备,降低了定位系统的适用性.为解决此问题,提出了加权余弦相似度算法,使用信号强度的加权余弦相似度作为匹配特征.实测表明,采用加权余弦相似度算法可有效解决终端差异性,提高了室内定位系统的精度和普适性.     

室内环境污染问题的研究与解决

通过对室内环境中几种常见有害污染物质的来源、产生原因及其危害的分析,列举了大量的数据,着重阐述了随着人民物质生活水平的提高,建筑装饰新材料的不断出现,其所造成的装修后的室内环境污染,已经严重影响到人们的身体健康,污染治理已迫在眉睫.同时,有针对性的提出了室内环境污染问题的解决与处理方法.     

一种WSN环境下多机器人协作式声源定位方法

研究多机器人协作式任务执行具有现实意义。针对目前机器人声源定位算法不能满足多机器人协作式搜寻声源的场合,提出一种无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)环境下的多机器人窄带声源定位方法。该方法根据接收信号强度对多个机器人的全局坐标进行测距定位,利用到达时间差(Time Difference of Arrival,TDoA)定位方法估计机器人与声源的相对距离,并结合全相位傅里叶变换(all-phase FFT,apFFT)算法提高相对距离的估计精度,最后通过测距定位算法得到声源的全局坐标值。在4个WSN节点和3个机器人组成的系统中进行方法测试,实验结果表明：该方法能实现三机器人协作式的声源定位任务,定位准确率较高,可满足搜救场合中声源定位的要求。     

架空炕与落地炕采暖对室内环境影响的对比试验

落地炕和架空炕是目前北方农村冬季普遍采用的两种采暖设施,它们的构造与密封性对采暖室内的热湿环境与空气质量有显著影响.参照相关国家标准,在甘肃省临洮县对使用落地炕与架空炕采暖的室内热环境和空气质量进行了连续的对比试验研究.结果表明:架空炕采暖室内日平均温度为12.6 ℃,比落地炕采暖室内日平均温度10.8 ℃高出1.8 ℃;使用PMV-PPD指标评价发现,架空炕室内热舒适度综合评价等级为Ⅱ级,落地炕室内综合评价等级为Ⅲ级.架空炕采暖室内空气质量PM_2.5、PM₁₀和CO指标优于落地炕采暖室内指标,两铺炕采暖室内首要污染物均为PM₁₀.架空炕采暖室内空气质量等级为轻污染,落地炕采暖室内空气质量等级为重污染.     

室内空气环境VOCs浓度场的CFD仿真分析

为了确定实验室内污染物浓度的分布状况,运用CFD仿真方法对固定排风量下某实验室内VOCs的浓度场分布进行了建模和数值仿真,实现了结果的可视化,并对仿真结果进行了分析和实地监测验证,除门窗附近几个点外,实验室内VOCs浓度场分布的实地监测值与仿真值在变化趋势上是比较一致的．整个室内VOCs浓度场的分布主要受排气系统的影响,空间分布上表现为随高度增加浓度值逐渐升高．通过CFD仿真研究,快速地给出室内流场和浓度场的详细信息,为进一步研究改变排风系统情况、不同排风量、移动污染源位置等多种条件下室内空气环境污染物浓度场分布情况提供了方法和理论依据．     

基于非合作室内环境的超宽带无中心组网定位

为提高非合作室内环境下超宽带组网定位能力,采用无中心定位算法理论对超宽带测距输出距离信息进行解算分析,得到相对定位结果,并将定位结果与光电标定系统结果进行实测对比,对精度进行评估.结果表明,相比传统超宽带定位模式,利用超宽带测距和无中心定位算法相结合的形式,能够实现无中心定位以及各节点之间的相对位置解算,最终确定各节点...