基于PPO的球形机器人目标跟随研究

球形机器人由于其优异的运动性能、出色的地形适应能力和防侧翻的特性,被广泛应用于水下探测、岸滩巡检等需要适应复杂环境的场景。然而球形机器人系统模型具有欠驱动、非线性的特点,运动控制问题复杂,在复杂应用环境下难以可靠跟随目标。为此,提出了一种基于近端策略优化(PPO)算法的球形机器人目标跟随方法。该方法基于深度强化学习理论,在球形机器人动力学模型的基础上,设计了简单高效的动作空间和表征完善的状态空间。并且为提高目标跟随方法的鲁棒性,该方法在奖励函数中引入人工势场,以使目标始终保持在机器人视野中心。仿真结果表明,所提方法能够满足既定场景的跟随需求,球形机器人使用该方法可以对随机运动目标进行可靠跟随。     

地球扰动引力对弹道导弹命中精度影响的等效补偿理论

为消除地球扰动引力的影响、提高弹道导弹的命中精度,根据地球扰动引力对弹道导弹运动影响的特性与控制系统理论,建立不直接补偿地球扰动引力对导弹运动参数的影响却能满足命中精度要求的等效补偿理论。根据不同补偿方式与补偿量的特点,提出嵌入式、分步式、分段式等补偿模式,为补偿地球扰动引力对导弹运动的影响提供了一个通用框架和理论基础。     

一种面向混合数据集可视化的高效数据转换技术

应用领域中存在大量多数据类型属性的混合数据集,但是,很多有效多变元可视化方法的适用范围都只局限于单一类型,对于混合数据集可视化效果不甚理想。针对包含数值及分类型属性的多元混合数据集,提出一种面向混合数据集可视化的数据转换技术,首先对每一数值型属性使用聚类技术进行分类化,然后应用对应分析算法量化所有分类型属性,最后将转换后的混合数据集使用经典的数值型可视化方法——星形坐标法进行展现,并且针对变元数量较多或分类型变元势较高的混合数据集,在数据转换过程中提出一套降势策略,减少参与计算的变元数量,提高计算效率。实验表明,该方法对混合数据集的可视化结果不仅易于理解,而且有利于用户发现其中的隐性知识,降势策略在提高内存及时间效率方面作用显著。     

基于混合算法的局部路径规划

人工势场法是一种常用的具有算法简单和便于实时控制的局部路径规划方法,但存在容易产生局部极小值的问题。基于模糊逻辑的局部路径规划法具有环境适应性强等优点,它在连续论域内采用模糊路径规划时,计算量比较大。提出了一种将人工势场法和模糊逻辑法相结合进行局部路径规划的混合算法。具体方法是在一般情况下采用人工势场法进行局部路径规划,当产生局部极小值时,采用模糊逻辑法进行局部路径规划。仿真结果表明,该方法能有效地解决局部极小值问题,给智能车规划出光滑的路径。     

基于引力搜索算法的漏磁缺陷重构

缺陷重构,即从漏磁信号反演出铁磁性材料的缺陷轮廓或几何参数,是漏磁无损评估中的一个重要研究方向。针对缺陷漏磁信号特征及缺陷轮廓特征的复杂性,提出基于引力搜索算法的漏磁缺陷重构方法。依据磁偶极子模型理论分析提取实测漏磁信号有效信息段,径向基函数神经网络作为前向模型,引力搜索算法作为迭代算法,利用其在高维解空间中避免陷入局部最优的能力,得到最优缺陷轮廓,实现缺陷重构。仿真和实验结果表明,基于引力搜索算法的缺陷重构方法能提高重构精度和效率,具有较高的实用价值。     

基于量测噪声方差估计的GM-CBMeMBer算法

针对目标跟踪系统下量测噪声统计特性不准确甚至难以获取的问题,提出一种量测噪声统计特性自适应的高斯混合势均衡多目标多伯努利(Cardinality Balanced Multi-Target Multi-Bernoulli,GM-CBMe MBer)滤波算法。该算法引入Sage-Husa自适应滤波器的思想,利用遗忘因子对量测噪声协方差误差进行修正;建立检验统计量,判断算法敛散性;若滤波发散,则采用有偏估计方法来保证算法收敛性。仿真结果表明在非时变、时变量测噪声方差未知情况下,改进算法的跟踪性能优于传统的GM-CBMe MBer滤波算法,对量测噪声的变化具有较强的适应能力。     

双色飞秒激光电离气体产生太赫兹辐射研究进展

双色飞秒激光电离气体可以产生宽带宽、高强度的太赫兹脉冲,在基于太赫兹光谱的遥感、反恐、无损检测等领域有重要用途。本文介绍双色飞秒激光场电离气体产生太赫兹辐射的主要实验现象和物理机制,提高太赫兹辐射功率的技术手段,以及我们最近在太赫兹和高次谐波同步测量方面取得的实验进展。最近的研究进展表明,双色场电离气体产生太赫兹辐射不仅是一种实用的太赫兹源,而且是观测和操控强场超快动力学的一种新方法。     

海战场态势定量分析模型及其可视化方法

现代战争中如何对战场态势进行分析,辅助指挥员及时做出正确的决策成为各国军事领域研究的重点方向之一。提出一种海战场态势定量分析与评估模型,并针对该模型提出了基于等值线法与势场理论的可视化分析方法,既解决传统态势分析方法工程上难以实现的问题,又可以将态势判断的主动权交给指挥员,从而极大提高态势分析的可靠性与可信度。     

基于拓扑势的网络热点话题发现研究

针对网络舆情分析需求,给出了基于拓扑势的网络节点重要性评估算法,以分析网络舆情中的热点话题及其演化趋势。以维基百科为例,实现了基于拓扑势的中文维基百科计算机领域的热点条目发现。实验结果表明,该算法能够有效获取当前网络中的热点条目。与传统话题发现方法相比,基于拓扑势的方法无需对话题的进行语义理解或者统计,仅通过话题之间的引用关系分析即可发现热点话题。为网络舆情研究提供了新方法。     

装备势论

剖析了“势”的内涵,并将其引入装备工作领域,提出了“装备势”理论。说明了装备势的概念,分析了装备势的发展现状,提出了装备势的主要分类,建立了装备势的层次结构和表示方法,研究了装备势模型在各类装备工作中可能存在的应用价值。装备势理论作为一个独立、完整的体系,能够为各类装备工作提供不同层面、不同类型的关于装备力量的数值参考。