空间机器人捕获航天器后基于无源性理论的鲁棒镇定控制

研究了漂浮基空间机器人捕获非合作航天器过程对系统产生的冲击效应及其后联合体系统镇定运动的控制问题。为此,利用拉格朗日方法及牛顿-欧拉法分别获得了捕获前空间机器人及目标航天器的动力学模型;结合动量守恒定律、系统运动几何关系及力的传递规律,分析了捕获过程相互碰撞所产生的冲击效应,建立了捕获完成后两者联合体的系统动力学模型。在此基础上,针对同时存在不确定参数及外部扰动的联合体系统,设计了基于无源性理论的镇定运动神经网络H_∞鲁棒控制算法。本文提出的基于无源性理论设计的鲁棒控制算法具有良好的动态特性及较强的鲁棒性,可快速完成系统的镇定控制,实现轨迹的精确跟踪。系统数值模拟仿真验证了本文控制方案的正确性。     

东海区海岸带景观格局变化对生态系统服务价值的影响

对大尺度、长时序的海岸带景观格局和生态系统服务价值(ecosystem services value,ESV)的研究,有利于更好地促进区域生态系统保护工作的开展。以1990,1995,2000,2005,2010,2015年6期遥感影像解译结果为基础,对东海区海岸带景观格局变化特征和ESV时空演变进行了分析,并探讨了ESV与景观格局变化二者间的关系。结果表明,1990—2015年的25 a间,受人类活动的影响,东海区海岸带农田和海域面积大量减少,建设用地面积大幅增加;在所研究的5类地貌类型中,除中起伏山地外,其余地貌类型景观面积转移都较为剧烈。25 a间东海区海岸带斑块数量、斑块密度、边界密度、shannon多样性指数等不断增加,景观破碎化、复杂化、多样化增强。农田景观的最大斑块指数、形态指数、边界密度等变化均较大。东海区海岸带ESV呈先增加后减小的趋势,其中森林景观对ESV总量贡献最大;水文调节、生物多样性维持、气候调节、土壤保持、废物处理和气体调节是东海区海岸带主要的生态系统服务功能;在空间上表现出以单位面积中、低ESV为主导的空间分布,高、极高和极低ESV分布较少。研究区ESV总量与农田和海域以及水域和建设用地面积显著相关;与斑块密度、边界密度和形态指数呈显著负相关。同时,食物生产、气体调节、气候调节、土壤保持和生物多样性维持的服务价值与景观指数间均显著相关。     

统筹学在公交线路上的应用一例

<正>统筹学是研究如何在实现整体目标的全过程中施行统筹管理的有关理论、模型、方法和手段.说的通俗一点,就是系统化的用最有效、最简洁、最低成本来实现目标.统筹是人类社会十分宝贵的精神财富,只要是具有鲜明成就感或明确目的的活动想要取得切实合理和有效的好结果,几乎是都离不开统筹的实践.很多人也许对"统筹"这一名词还有些陌生,但对于古代的田忌赛马却耳熟能详,更有出名的电话服务"排队问题"及"开水泡茶问题"等都属于这一领域.     

具有第二次多选择服务的M[X]/G/1排队系统

本文研究成批到达的具有第二次多选择服务的单服务员排队系统．顾客的到达形成一广义泊松过程，不同批的顾客按先到先服务的规则，而同一批的顾客按随机次序接受服务．两次服务的服务时间都是一般分布且相互独立．本文采用补充变量法，求得在瞬态和稳态情况下系统队长的概率母函数，然后又计算出顾客的平均队长和平均等待时间．     

在线服务风险管理的蚁群优化算法

互联网环境下的在线服务运营管理应该先进行项目风险规划.针对在线服务企业的风险管理规划问题,提出了一种蚁群优化风险管理算法.该方法能够通过优化组合项目及风险处理措施,以最优的净收益值确定服务目标及风险防范措施,达到在线服务收益最大和风险代价最低的目标.     

利用三角形及其九点圆的摄像机标定

提出基于三角形及其九点圆的摄像机标定方法.利用了三角形九点圆中其九个点的特殊性,并且利用透视投影变换保二次曲线不变性,得到其像点在像平面共椭圆,从而可以通过九点的映射关系将透视投影变换的非线性问题线性化.图像分割和角点提取的误差会直接影响标定的精度,在此三角形及其九点圆中的点特别是算法中的关键点三角形顶点和垂心都是三条直线的交点,减小图像分割与提取时造成的误差.DLT方法的不精确就源于图像分割和角点提取的误差,方法克服了DLT方法的不足.张的方法无法保证单应性矩阵的正交性,因此为了保证正交性和提高精度需要优化.与传统方法相比操作简单,应用九点圆定理,仿射变换的引入将透视投影非线性问题线性化,避免了参数之间的非线性方程求解,降低了参数求解的复杂性,因此其定标过程快捷,准确.模板的构造,减少了图像分割和交点提取误差,算法实现保证旋转矩阵的正交性.综合上述分析,理论上表明方法的有效性.同时实验表明,标定方法操作简单,不需要计算机视觉的专业知识,快速,精度高,鲁棒性好.     

基于遗传算法的多车体机器人路径规划方法

带拖车的移动机器人系统是一种复杂的多车体系统,在不同的转弯角度下所需的路径宽度也不同,其路径规划是个难题;在给出带拖车轮式移动机器人稳态和暂态过程运动学方程的基础上,推导得出了多车体移动机器人在最大转弯情况下所需的最大路径宽度,并将之定义为等效尺寸;应用遗传算法,提出了基于等效尺寸的多车体移动机器人的路径规划方法;首先通过等效尺寸的多步障碍扩张,对障碍物的临近区域和狭窄通道进行可行性约束的分析;然后应用遗传算法进行全局的路径规划,将路径的长度和宽度综合在适应度函数之中;在一定程度上,多车体移动机器人的路径规划问题得到解决;文章通过建立三维网格化地图,对障碍物的临近区域和狭窄的瓶颈通道区域进行了可行性约束的描述,遗传算法在较复杂的环境中实现了良好的避障,并得到了相对较短的有效路径。     

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采用了通用高速A/D采集器采集信号数据,用软件的方法开发出了具备多道能谱脉冲识别和计数分析能力的软件.用此软件实现了每次托卡马克放电后,在较短的时间内从庞大的原始采集数据中提取出能谱脉冲数据,计算和显示能谱图,这为下一步测量电子温度打下了基础,并同时实现了数据共享.     

基于复小波包分形理论的爬壁机器人故障检测

通过研究爬壁式机器人的控制和运动特征，提出一种基于复小波包分形理论的故障检测方法．利用复小波包的平移不变性，将爬壁式机器人传感器输出信号分解成独立的频谱，并进行阀值处理和重构，从而有效去除高频噪音并提取故障的特征频率；依据信号分形维数的多尺度不变性，在嵌入维数空间，采用维数最大距离法，确定复小波包域故障信号的关联雏数．仿真实验表明，爬壁式机器人在各种异常工作模式下的故障信号关联维数能比较真实地反映其故障状态空间，同时也验证了故障信号的关联维数低于正常信号的关联维数作为故障发生与否的定量判据的正确性．     

基于DFI一体化网络的水下抗干扰目标跟踪方法

由于水下环境的特殊性,水下机器人容易受水流、可见光反射、遮挡等复杂水下环境影响,从而干扰目标检测器的性能,进而使跟踪算法效果下降,影响跟踪效果。针对这一问题,提出了一种基于目标检测特征提取一体化网络（DFINetwork）的水下抗干扰目标跟踪方法。在传统YOLOv3检测网络基础上,设计了特征提取网络,通过卷积和最大池化运算,输出目标特征信息,并将状态向量维度扩充为10维,同时针对扩维状态向量,构造了扩维滤波器,进而通过后续匹配、跟踪控制等步骤,实现了水下机器人在干扰环境下的目标跟踪。使用标注的水下目标跟踪数据集对所提算法进行测试,并与YOLOv3算法进行对比验证。测试结果表明,与原版YOLOv3算法对比,所提出的算法以2FPS的较小帧率损失,将跟踪精度提高了30%以上。