王敏 作品数:13 被引量:63 H指数:5 供职机构: 国防科技大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 江苏省自然科学基金 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 天文地球 文化科学 电子电信 更多>>
卷积神经网络识别地基云图的数据库建立及处理方法 被引量:2 2020年 卷积神经网络(Convolutional neural network,CNN)具有非比寻常的从样本中学习特征的能力,训练需要大量带有标签的图像样本。因此,在使用卷积神经网络对地基云图相关研究时,建立云图样本库是第一步,也是非常重要的一步。首先,通过数码相机直接拍摄、从互联网上下载、从公开发行的云图类书籍获取以及由全天空照相机拍摄等手段获取三个云图样本库;接着,对三个样本库图像的分辨率、噪声、数量等问题进行了分析;然后,采用双线性插值和数据增强方法对样本库进行归一化预处理;最后,利用卷积神经网络、LBP、Heinle feature和Texton-based method三种方法对增强后的数据集进行云识别分类验证,实验结果表明,利用本文方法进行增强数据可有效解决卷积神经网络对小样本数据识别率不高以及不能完整进行网络运行的问题,为卷积神经网络在地基云图识别的应用奠定基础。 王敏 王敏 周树道 任尚书关键词:卷积神经网络 样本库 归一化 旋翼无人机协同任务指派问题研究与算法改进 被引量:4 2020年 在应用旋翼无人机群时,每架无人机自主快速选择目标空域点,对于提升无人机群整体性能有很大作用;对于到达目标空域点即可降落的情况,可视作二分图最佳匹配问题,利用匈牙利算法进行求解;对于到达空域点后,需要等待其他无人机全部就位后一同工作的情况,需要同时优化平均移动距离和最大移动距离两个耦合参数;经多次实验和测试,将匈牙利算法中代价矩阵各元素值替换为各自值的平方,可以在平均移动距离与最优解十分接近的情况下,使最大移动距离减小,从而减小无人机悬停等待的消耗,缩短过程完成的时间;针对此问题设计了只变异不交叉、父辈子辈一同评价的遗传算法进行求解与改进算法对比,验证了改进后匈牙利算法在此问题中具有更好的效果;由于算法计算速度快,适用于无人机上嵌入式系统实时计算。 沈奥 周树道 王敏 彭舒龄 刘展华关键词:旋翼无人机 遗传算法 多旋翼无人机流场仿真分析 被引量:11 2018年 为了使多旋翼无人机编队飞行时避开单机产生的流场干扰较大的区域,通过CFD仿真软件对多旋翼无人机流场进行模拟仿真。结合实际情况设置模型参数,分析了当多旋翼无人机处于悬停状态时的流场特点,并通过试验获取数据与仿真结果对比。仿真分析了不同速度下的水平飞行以及上升和下降时多旋翼无人机周围流场的特点。根据对流场的分析,确定不同位置上无人机所受到的气动干扰情况,为更合理地设计编队队形,提高多旋翼无人机编队整体机动性和安全性提供了依据。 沈奥 周树道 王敏 彭舒龄 任尚书关键词:流场 气动干扰 并行流水线流程分割与人力调度建模及分析 2021年 为解决大型设备定期检查、更换部件等作业时间长、人员利用率低的问题,采用一种对并行流水线流程分割与人力调度建模及分析的方法。在使用甘特图优化单个设备工作流程的基础上,建立工作流程矩阵。根据实际工作要求设置各设备、各专业的工作流程矩阵,依据其相互的数学关系,建立数学模型,设置约束条件,给出流程分割与人力调度求解算法,并以实际问题为例验证模型和算法的性能。结果表明,该方法能优化维护流程规划,缩短作业时间,提高人员利用率。 沈奥 周树道 王敏 刘展华 张翼飞南京市一次雾霾天气过程的阶段性特征与成因 被引量:8 2018年 利用南京及其附近地区地面常规气象要素、颗粒物PM_(2.5)质量浓度逐时观测资料,以及CALIPSO资料、NCEP再分析资料、MODIS气溶胶光学厚度、南京站探空廓线等资料,结合天气学诊断分析和HYSPLIT后向轨迹模拟等方法,对2016年12月4—9日南京地区的一次雾霾天气进行分析。结果表明:此次雾霾天气过程具有区域性特征,南京上空气溶胶以沙尘型、污染沙尘型和污染大陆型为主,污染物主要来自西北方向的输送和本地的人为污染。地面弱高压均压场与高空稳定的天气形势叠加是此次雾霾天气过程的环流背景,同时南京上空盛行辐散下沉气流,下沉增温有利于逆温层的维持,使雾霾天气得以发展;偏北风携带的冷空气南下,正涡度平流控制南京上空,有利于雾霾的减弱消散,同时温度平流也影响了水汽凝结和相对湿度状况,进而使能见度发生相应变化。 彭舒龄 周树道 王敏 王敏 沈奥关键词:雾霾 小型轻便式流速仪检定系统设计 被引量:4 2017年 为满足FP系列流速仪的计量检定需求,提出了一种小型便携式流速仪检定系统的设计方案;根据匀速运动时间等约束条件确定了环形水槽的几何参数;采用FPGA和上位机作为数据处理和控制核心,实现了对伺服电机转速的精确控制;设计了光电编码器和无线摄像机与上位机之间的通信方式,实现了检定装置标准流速值和被检仪器示值的数据读取;对测试数据的处理方法和测控软件的结构框架进行了分析;同时,对实验装置的测量误差进行了分析;结果表明,标准流速值的扩展不确定度为1.28×10-3 m/s,检定装置符合量值传递要求,可作为FP系列流速仪计量检定的标准装置。 张龙 叶松 周树道 王敏关键词:检定系统 伺服控制 数据采集 误差分析 图像法大气能见度探测成像模糊复原 被引量:2 2020年 大气能见度对航空、航海、路上交通、军事活动等有重要的影响。图像法测量能见度是新兴的一种方法,但图像在成像和传输过程中,由于相机载体的运动、振动、抖动等原因,引起图像模糊,影响后续的目标识别,因此,有必要对图像进行复原处理。提出一种基于刃边函数和最优窗维纳滤波的模糊图像复原算法,通过构建刃边函数来估计点扩散函数,并通过倒频谱方法估计模糊尺度和模糊角度,进而分解得到水平和垂直模糊分量,据此进行图像边缘延拓解决了边缘复原不佳的问题。实验结果表明,所提方法具有优异的复原效果。 王敏 王敏 周树道 任尚书关键词:能见度 图像复原 维纳滤波 旋翼无人机大气探测设备布局仿真优化设计 被引量:13 2018年 为了提高多旋翼无人机气象探测的准确度,基于CFD方法对偶数桨旋翼无人机的流场进行分析,比较了不同旋翼数和不同旋翼间距离的无人机的流场,分析了流场的特点;同时,结合大气探测设备对温湿度、气体浓度及颗粒物浓度测量的基本原理,分析了多旋翼无人机扰流场对探测设备测量精度的影响及其原因;由此确定了进行大气探测的多旋翼无人机尽量根据情况选择旋翼数较多、翼间距较大的机型,探测设备安装位置应当靠近无人机中心轴靠近旋翼旋转平面处的相对静风区,经实验对比,通过优化可以有效减小测量的误差;并提出可利用多旋翼无人机流场特点设计多旋翼无人机专用探测设备的构想。 沈奥 周树道 王敏 王敏 任尚书关键词:计算流体力学 流场 大气探测 传感器 相机成像性能对图像法大气能见度测量精度影响的分析 被引量:1 2020年 大气能见度对航空、航海、陆上交通、军事活动等均有重要的影响。新兴的图像法测量能见度方法,采用的相机由于成像亮度、动态范围存在误差使得测量的能见度也存在一定误差。详细分析相机拍摄的目标亮度增益误差、目标亮度零点误差、天空背景亮度增益误差和天空背景亮度零点误差引起的能见度测量相对误差,并得到上述4种误差的能见度总相对误差,验证利用图像法进行能见度测量的可行性和有效性。 王敏 王敏 周树道 任尚书关键词:大气能见度 成像 基于无人机垂直观测的南京PM2.5污染个例研究 被引量:13 2020年 为了深入理解边界层内气温、相对湿度对PM2.5垂直分布和近地面污染的影响,本文使用搭载了多参数大气环境探测传感器的无人机对南京2017年12月3~4日和12月23~24日的PM2.5浓度、气温和相对湿度进行垂直观测,结合对气象数据的分析及HYSPLIT4(Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory version 4)轨迹计算模式的应用,对这两次PM2.5的垂直分布特征及污染过程的成因进行了分析。结果表明,PM2.5浓度和相对湿度呈明显的正相关关系,在12月23~24日的6次观测中相关系数均值达到0.96。逆温层下部,PM2.5浓度和相对湿度高且垂直差异较小;逆温层以上,PM2.5浓度和相对湿度随高度升高而迅速降低。由于大气扩散条件较差,导致PM2.5在华北平原南部不断累积,之后受到高压系统的影响分别向南和东南转移。这两次PM2.5污染过程都明显受到外部输送的影响,大气逆温对PM2.5和水汽的向上输送有明显的抑制作用,外部输送和局部逆温是导致这两次PM2.5污染的主要原因。 曹云擎 王体健 高丽波 陈璞珑 赵明 周树道 王敏关键词:边界层 PM2.5污染 后向轨迹