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关键词： 粒子群算法   声线追踪法   打靶法   多声速剖面   射线法  

摘要： 在水下声线追踪研究中,声速剖面的变化会显著影响定位的精度。传统的声线追踪方法虽考虑了声速随深度的改变,但忽略了声速沿水平方向的变化。该文从单声速剖面下的声线追踪法出发,结合粒子群优化算法提出了一种定向搜索本征声线的改进算法,并对水平方向存在多个声速剖面情况下的声线及时延进行了计算研究。根据给定的初始入射角,通过打靶法搜寻出待求本征声线的一条同形声线,再以此为基础使用粒子群优化算法寻找本征声线。在单个声速剖面下,分别计算了正负梯度时的本征声线并和BELLHOP进行了对比验证,两种情况下该文程序与BELLHOP的误差分别为2.494%和0.924%。并且在考虑沿水平距离呈现单独一个、等间距4个及等间距8个不同声速剖面情况下研究了本征声线的时延及结构。在距离估计仿真中,恒等声速剖面、沿水平距离单独一个及等间距4个声速剖面情况下的估计结果分别为10030m、10030m和9980m,与真实距离的误差分别为0.3%、0.3%和0.2%。结果表明声速剖面在水平距离上不同的分层结构会影响声线时延和结构的计算结果,进而影响定位的精度。

关键词： 虚拟频带扩展   距离维波束形成   线性预测   最小二乘估计  

摘要： 在有限系统瞬时带宽下,针对脉冲压缩处理距离分辨力受限的问题,提出了两种虚拟频带扩展距离维波束形成算法。对接收信号频域输出进行多子带划分并消除自身固有相位,利用子带间对应频点由目标距离带来的相移构成复指数等比数列这一特点,使用划分的子带数据,分别采用线性预测和最小二乘估计两种方法对信号进行虚拟子带预测,其中线性预测以子带频域快拍为单位进行预测,最小二乘估计以子带为单位进行预测,利用扩展后的频带数据构建协方差矩阵,结合距离维波束形成模型获得功率谱。所提两种算法在不改变发射带宽条件下,使回波信号带宽在虚拟意义上得到扩展,均可有效减小距离维主瓣宽度,提高距离分辨性能。数值仿真和湖试数据分析结果验证了算法的有效性。

关键词： 防抱死系统(ABS)   PID控制器   天鹰优化算法(AO)   天鹰算法优化PID   滑移率   路面附着系数   制动距离  

摘要： 为改善现有防抱死制动系统采用比例积分微分(PID)控制方法实时性差且无法自动调整参数的问题,提出了一种多策略天鹰优化算法的防抱死制动系统PID控制方法。以单轮车辆模型为例,首先,构建汽车防抱死系统的PID控制器仿真模型。其次,提出了一种融合差分进化、反向学习和停滞扰动策略的天鹰搜索算法(DERLSP-AO),解决了天鹰优化算法(AO)易陷入局部最优及搜索精度有限的问题。通过设计狩猎视角反向学习策略来增大搜索范围,提高了算法效率;设计了停滞扰动策略,防止AO陷入局部最优;同时,结合差分进化策略,使天鹰种群进化淘汰掉较差个体。通过混合多种策略,完成了DERLSP-AO方法设计。然后,利用最优个体整定PID参数,得到优化的DERLSP-AO-PID控制器。最后,选择不同路面条件对汽车防抱死制动过程进行仿真实验。结果表明,相比现有算法,基于DERLSP-AO-PID控制的防抱死系统(ABS)输出的滑移率曲线,能够更好地保持在期望范围内,车辆制动时间更少,制动距离也较短,进一步验证了改进算法的有效性,制动性能有所提升。

关键词： 直觉模糊推理   相似度   反向三I支持算法   反向三I约束算法   鲁棒性  

摘要： 以直觉相似度为扰动参数,对直觉模糊取式(IFMP)、直觉模糊拒取式(IFMT)问题的反向三I支持算法和反向三I约束算法进行鲁棒性估计,结果表明,输出的结果不会因为输入的微小改变而产生显著变化,即两种算法均具有良好的鲁棒性.

关键词： 遥感图像   非线性特征提取   概率密度函数   k-均值   瑞利熵   谱聚类  

摘要： 随着遥感图像在各行各业的日益广泛应用,遥感图像的处理变得愈来愈重要。为了实现谱聚类算法应用于林业工程中的遥感图像处理,本研究提出了一种基于核数据变换和角距离度量的谱聚类新算法。首先,通过对基于多变量核特征提取的一般核熵成分分析法的分析,并运用信息论概念和核密度估计密切相关的瑞利二次熵,提出了最佳特征提取和无监督降维方法,即最佳核熵成分分析法。它根据类或聚类信息方面的数据结构,采用一个额外的旋转,使得成分之间的独立性最大化;在这些成分中最佳地捕捉数据的高信息势部分,直接找到关于保留成分的数量的最大化信息势的基,以确保得到的解比标准的核熵成分分析得到的解保留更多(或相等)的信息势;并提出了采用梯度上升法来求解最佳核熵成分分析优化问题,具体实现是采用了一种简单的提前终止方案,以确保梯度达到一个额外迭代不会显著修改成本函数的区域。其次,通过对最佳核熵成分分析变换和样本外扩展的分析,构建了一种基于角距离度量的谱聚类算法,它采用角距离度量的核k-均值聚类目标,而不是采用基于欧氏距离的度量。优化过程采用最佳核熵成分分析空间中的角距离,以保证收敛到局部最优,从而实现图像的聚类。采用多光谱卫星图像的实验结果表明,本研究提出的谱聚类算法不仅适用于遥感图像的云筛选问题,而且相比目前其他先进的聚类算法有更好的分类性能。

关键词： 三维激光   渗漏水检测   反射强度  

摘要： 针对传统图像数据和处理方法难以精确识别渗漏水区域,无法获取高精度渗漏水区域检测结果的问题,以及传统Alpha-Shapes算法对点云密度适应性差,难以捕捉点云细小特征的问题,文中基于激光点云数据的反射强度信息,对Alpha-Shapes算法进行改进,提出基于点云密度自适应的VAlpha-Shapes算法,实现隧道渗漏水病害快速自动化检测与分析。研究结果显示,相比传统的图像数据源,基于激光点云数据的反射强度信息能够更快速精确地完成渗漏水区域的提取;采用Alpha-Shapes算法能够将提取结果的精度从dm级提升到mm级,文中提出的基于点云密度自适应VAlpha-Shapes算法的提取精度又提高54.06%,对点云密度变化有更好地适应性,实现隧道渗漏水病害的快速高精度自动化检测。

关键词： 图像与信息处理   太赫兹成像   线阵相机标定   参数优化   改进的野犬优化算法  

摘要： 太赫兹透射式成像具有对人体无害、对非金属材料的穿透性较强等特点,因此可用于安全检验、生物医学等领域。提高太赫兹线阵相机测量精度的关键在于相机参数的准确性。本文提出一种改进的野犬优化算法(DOA),对Draréni标定法所得的相机参数进行优化。该算法改良了DOA中的食腐和生存行为,并引入粒子群优化算法和灰狼算法的个体更新策略来增强全局搜索能力。利用自行搭建的太赫兹透射式扫描成像装置进行成像,选取10张不同位置的成像图片作为测试对象,并利用Draréni标定法得到相机初始内外参数,最后,分别利用粒子群优化算法、DOA和本文提出的改进的DOA进行相机内参优化。实验结果表明,本文提出的改进DOA相对于传统Draréni标定法、粒子群优化算法和标准的DOA,其平均重投影误差分别降低了33.41%、21.35%和12.62%,证实了该算法具有较高的稳定性,并能显著提高相机标定的精度。

关键词： 无线传感器网络   3维WSN定位   混沌映射   双通信半径  

摘要： 针对传统3维DV-Hop定位算法在定位无线传感器网络节点中存在定位误差高、不稳定等问题,提出一种改进PSA的3维WSN定位算法,即IPLA算法。首先,在获取最小跳数过程中,IPLA算法采用双通信半径细化跳数,以降低误差;然后,在获取最优跳距的过程中,建立融合距离加权系数的目标函数,设计改进的PSA算法(IPSA)求解最优跳距,并使用混沌映射改进PSA算法搜索种群初始化,提高算法迭代能力以及减少拓扑结构改变产生的距离估计误差;最后,在获取未知节点过程中,建立含权重的目标函数,再次采用改进的PSA算法获取最终估计坐标,以提升寻优速率并降低定位误差。在不同场景中,将提出的IPLA算法与传统3维DV-Hop算法及其他算法进行算法迭代性、定位误差的仿真对比实验,结果表明,IPLA算法具有更低的归一化误差、更好的寻优曲线。IPLA算法在降低无线传感器定位误差方面有较好的效果及收敛性。

关键词： 算法共谋   协同行为   信息交流   合理预见   “人为”因素  

摘要： 垄断协同行为是竞争执法机关规制算法共谋的现有工具,立足于协同行为认定理论的完善,对算法时代协同行为认定理论面临的挑战及其对策进行研究。算法使信息交流方式弱化,主观要件证明发生困难,同时算法使经营者主观意图隐蔽化,可归责性存在质疑。在信息交流认定标准方面,应对“信息交流”进行扩大解释,将经营者知道或者可以预见其他经营者的相关信息的情形推定为存在“信息交流”,除非经营者可以提供相反证据,同时提高经营者的公开叛离义务。在间接证据方面,应关注算法设计和运行过程中的“人为”因素,尤其关注在算法、数据和参数等方面人为增加透明度或同质化的设置。通过捕捉“人为”因素,可以将经营者主观意图与客观行为相联系,然后按照主客观相一致的原则,对经营者责任进行判断。

关键词： 棉田   灌溉施肥   精准控制   遗传优化   GA-Fuzzy-PID  

摘要： 在水肥一体控制器中,PID控制算法易引起超调,产生振荡;Fuzzy-PID控制算法由于参数基于人为经验设定,控制欠细腻。针对上述问题,研究并设计了一种基于GA-Fuzzy-PID算法的控制器,以期实现施肥灌溉系统的精准控制。在不同目标EC设定值下,对PID算法、Fuzzy-PID算法和GA-Fuzzy-PID算法进行仿真对比。结果表明:基于GA-Fuzzy-PID的控制器具有优异的控制效果,更能满足施肥灌溉系统精准控制的要求。