关键词： 卫星导航系统   地基增强系统   电离层异常   相位缠绕   频间差分  

摘要： 电离层异常是地基增强系统服务航空用户需要监测的重要风险源之一。传统机载码-载波偏离度(CCD)电离层异常监测方法需要低通滤波器平滑伪距噪声,这导致算法存在异常探测能力弱且响应时间长等问题。基于此,提出了一种基于修正相位缠绕误差的频间差分模型以监测电离层异常的方法。利用双频载波相位进行站间、频间和历元间的差分,以构建检测统计量,并针对检测统计量中残留的相位缠绕误差,构建了基于载波相位时间差分测速的修正模型。为验证所提方法的性能,在实测动态机载GNSS数据中加入两类典型电离层异常情况进行仿真测试。与CCD方法相比,所提方法能够实时反映机载电离层延迟误差的变化情况。针对Ⅰ型异常,具备与传统CCD方法相当的监测能力;针对Ⅱ型异常,可检测异常幅值降低76%,对幅值为5 m的Ⅱ型异常,响应时间缩短24%。

关键词： 髋关节置换术   手术机器人   O臂导航系统   微创治疗   出院准备度  

摘要： 目的:探讨手术机器人联合O臂导航系统微创治疗对髋关节置换术患者出院准备度的影响。方法:选取2021年1月-2023年12月在西安交通大学第一附属医院接受手术机器人联合O臂导航系统微创治疗的200例髋关节置换术患者作为研究对象,采用自制一般资料调查问卷、出院准备度量表(RHDS)、视觉模拟评分法(VAS)和慢性病自我效能量表(CDSES)评估影响患者出院准备度的因素。结果:患者的出院准备度总分为(180.95±18.97)分;出院指导质量与出院准备度之间具有显著相关性(P<0.05)。单因素分析显示,婚姻状况、教育程度、术前并发症、术后24 h VAS评分和CDSES总分对出院准备度有显著影响(P<0.05)。多元回归分析表明,教育程度、术前并发症和CDSES总分是影响患者出院准备度的重要因素(P<0.05)。结论:教育水平较高、无术前并发症和自我效能感高的患者出院准备度更高。在临床护理中,应重点关注教育水平较低、术前存在并发症以及自我效能感较低的患者,通过个性化的健康教育、心理支持和社会支持等多种干预措施,提升其出院准备度,促进术后康复。

关键词： 神经导航系统   虚拟现实技术   脑肿瘤   医学教学  

摘要： 目的探讨神经导航系统结合虚拟现实技术在脑肿瘤教学实践中的应用效果。方法选取2022年8月至2024年8月期间在我院神经外科进行实习的48名浙江大学本科生学员,按照随机数字法分为对照组和观察组,每组24名学员。对照组接受传统教学模式,观察组采用神经导航系统结合虚拟现实技术教学模式,比较两组出科时的解剖理论考试成绩及实例分析能力,同时记录两组学员在课中与课后的提问情况。结果观察组出科时的解剖理论成绩和实例分析能力较对照组有明显提高,差异均有统计学意义(t分别=-2.28、-3.09,P均<0.05)。观察组学员的总体提问数量有所减少,且观察组学员提出的问题总体更为深入,能触及到手术中神经外科医生重点关注的相关解剖区域。结论在神经外科临床教学中联合应用神经导航系统与虚拟现实技术可显著提高学员的对解剖知识的理解,增加对手术入径和肿瘤毗邻结构的空间认知,从而增强学员对于脑肿瘤手术的整体规划及认知,激发了学员的学习兴趣和热情,提升了教学效果。

关键词： 无人机   自主导航   深度学习   图像识别  

摘要： 随着无人机技术的快速发展,基于深度学习的自主导航系统逐渐成为实现高效、智能飞行的关键。本文探讨了深度学习在无人机自主导航系统中的应用,包括图像识别、路径规划和状态估计等方面。通过对目标检测、场景理解、强化学习、对抗训练、递归神经网络(RNN)和卷积神经网络(CNN)的深入分析,本文展示了深度学习如何提升无人机的导航精度与自主性。此外,本文还设计了一个基于深度学习的无人机自主导航系统框架,并对其数据处理、导航算法以及系统集成进行了讨论。最后,本文通过实验验证了该系统的可行性与性能。

关键词： 卫星导航系统   PNT   GPS   授时   脆弱性   天基   导航  

摘要： 定位、导航与授时(PNT)概念起源于全球导航卫星系统(GNSS)。美国最早建成全球定位系统(GPS),2004年GPS被冠之为天基PNT,2008年又提出泛在PNT的概念,实际上是试图解决天基PNT(即GPS)脆弱性威胁的同时,又把定位、导航、授时扩展到卫星导航系统服务无法到达和企及的地方。

关键词： 盲人   安全出行   盲人智能导航眼镜   RTK技术   SLAM技术   手机APP  

摘要： 本文介绍了一款新型盲人智能导航眼镜,该眼镜主要基于STM32F4系列MCU,主要集成了北斗导航模块、毫米波与激光雷达避障模块、视觉感知模块以及智能语音模块,采用单元模块化的设计方法,搭配RTK技术与SLAM技术,并在人工智能与大数据技术的基础上设计了一款集定位、导航、路径规划与实时语音播报的智能盲人导航系统和与其搭配的手机软件APP,该系统不仅确保了盲人在复杂环境下的精准定位,而且实现了动态信息获取与智能路径规划,保障视障群体出行安全。The paper presents a novel type of intelligent navigation glasses for individuals with visual impairments, primarily based on the STM32F4 series MCU. It integrates various modules including Beidou navigation, millimeter-wave and Lidar obstacle avoidance, visual perception, and intelligent voice capabilities. The design adopts a modular approach and incorporates RTK technology and SLAM technology. Leveraging artificial intelligence and big data techniques, an advanced navigation system is developed to provide accurate positioning, seamless navigation, efficient path planning, and real-time voice guidance for the visually impaired. Additionally, a corresponding mobile phone application (APP) is designed to complement the system’s functionality. This comprehensive solution ensures precise localization in complex environments while enabling dynamic information acquisition and intelligent route planning to enhance travel safety for individuals with visual impairments.

关键词： 信息物理融合系统   形式化方法   进程代数   安全强化学习   自动驾驶  

摘要： 深度强化学习是目前信息物理融合系统(CPS)决策中常用的一种方法。然而,当面对未知环境和复杂任务时,基于黑盒的深度强化学习方法在系统的安全性和奖励函数设置的可解释性方面存在不足。针对上述问题,提出了一种形式化时空规则验证制导的安全强化学习方法。提出了时空规则通信顺序进程(CSR-TCSP)对系统进行建模,并结合时空规约语言(STSL)和模型检测工具FDR对进程代数模型进行验证。利用系统环境模型形式化奖励状态机的结构,提出了时空规则奖励状态机(STR-RM)以指导强化学习中奖励函数的设置。此外,为了监测系统的运行并确保输出决策的安全性,设计了一个监控器及安全动作决策算法以获得更安全的状态行为策略。通过一个自动驾驶系统中的避障与变道超车实例,证明所提方法的有效性。

关键词： Android应用   Android运行时权限错误   权限误用   自动化测试工具   状态转换图  

摘要： Android应用开发人员需要在保持应用频繁更新的同时快速检测出应用中Android运行时权限(Android runtime permission,ARP)错误.现有的Android应用自动化测试工具通常未考虑ARP机制,无法有效测试Android应用内的权限相关行为.为帮助开发人员快速检测出应用中ARP错误,提出状态转换图制导的Android应用运行时权限错误检测方法.首先,对被测应用APK文件进行权限误用分析,插桩APK文件中可能导致ARP错误的API,并对APK文件重新签名;然后,安装插桩后的APK文件,动态探索应用以生成其状态转换图(state transition graph,STG);最后,使用STG制导自动化测试,快速检测出应用中ARP错误.基于所提出方法实现原型工具RPBDroid,并与ARP错误动态检测工具SetDroid、PermDroid和传统自动化测试工具APE进行对比实验.实验结果表明,RPBDroid成功检测出17个应用中的15个ARP错误,比APE、SetDroid、PermDroid分别多14、12和14个.此外,相比于测试工具SetDroid、PermDroid和APE,RPBDroid检测ARP错误的平均用时分别减少86.42%、86.72%和86.70%.

关键词： 可重复使用运载火箭   垂直着陆制导   减速段制导   在线轨迹规划   机器学习  

摘要： 可重复使用运载火箭是未来运载技术发展的必然趋势。返回与垂直着陆制导技术是运载火箭实现精准着陆回收的关键技术之一。面向火箭返回与着陆的动力减速段、气动减速段和垂直着陆段3个关键阶段,对现有的制导方法展开综述。首先,建立了火箭返回与着陆的动力学模型,明确了返回着陆各阶段存在的约束;然后,按照减速段和垂直着陆段两个阶段,从方法基本原理、发展历程及其在工程实践中的研究应用几个方面,详细介绍了减速段的标称轨迹跟踪制导法、预测校正制导法以及垂直着陆段的解析制导法、基于轨迹优化和基于机器学习的制导方法;最后,对未来值得探索的运载火箭返回制导研究方向进行了展望。

关键词： 组合导航系统   卡尔曼滤波融合   高精度定位   导航信息   宽电压   MEMS   小尺寸  

摘要： 凌思科技自主研发了一款小尺寸(60 mm×60 mm×15 mm)、高精度、高性能的MEMS组合导航系统——MS-6222,其采用高强度封装,内置高精度MEMS IMU和高精度GNSS,采用多源卡尔曼滤波融合算法,支持双GNSS天线,接口丰富,支持宽电压,可在复杂环境下提供连续可靠的高精度定位导航信息和三维姿态信息。