检索结果-内蒙古大学图书馆

电子测量与仪器学报 2021年第10期35卷 41-47页

作者：段儒杰行鸿彦陈子正刘洋南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044

为了提高无人机的探测识别率,对无人机飞行声音进行时频域分析,针对无人机声音特性,将梅尔倒谱系数(MFCC)与翻转梅尔倒谱系数(IMFCC)组合来更好地表征无人机声音信号,新的特征参数通过Fisher准则进行特征降维,构建无人机"声纹库&qu... 详细信息

为了提高无人机的探测识别率,对无人机飞行声音进行时频域分析,针对无人机声音特性,将梅尔倒谱系数(MFCC)与翻转梅尔倒谱系数(IMFCC)组合来更好地表征无人机声音信号,新的特征参数通过Fisher准则进行特征降维,构建无人机"声纹库",通过灰狼优化算法(GWO)对支持向量机(SVM)中的参数进行优化,建立无人机音频分类模型。实验结果表明,新特征参数可弥补单一特征在整个声音频域分辨率低的缺陷,GWO-SVM音频分类模型可实现在50 m距离内无人机探测,识别率达到92.9%,较传统检测方法有显著优势。

关键词：无人机探测特征选择灰狼优化算法

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利用激光诱导击穿光谱原位在线检测褐煤及煤烟

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光谱学与光谱分析 2021年第3期41卷 954-960页

作者：刘娟刘玉柱储晨曦卜令兵张扬南京信息工程大学气象灾害与与评估协同创新中心中国气象局气溶胶与云降水重点实验室教育部气象灾害重点实验室江苏南京210044 江苏省大气海洋光电探测重点实验室(南京信息工程大学) 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044 江苏省气象探测中心江苏南京210000 上海卫星工程研究院上海201109

褐煤是我国现阶段的主要用煤,但因为其较低的煤化程度,使用时会产生污染环境的二氧化碳和黑灰,而且烟尘中含有的金属离子会危害人体健康,所以开展对褐煤烟尘的研究非常有意义。而激光诱导击穿光谱技术(LIBS)具有快速、多元素同时分析的... 详细信息

褐煤是我国现阶段的主要用煤,但因为其较低的煤化程度,使用时会产生污染环境的二氧化碳和黑灰,而且烟尘中含有的金属离子会危害人体健康,所以开展对褐煤烟尘的研究非常有意义。而激光诱导击穿光谱技术(LIBS)具有快速、多元素同时分析的特点,适合用于煤烟的原位在线探测。实验制备了含铅浓度不同的三种褐煤样本(O,H,L),其中O为原始无铅样本,利用LIBS对褐煤及煤烟进行原位在线探测。实验仪器主要由激光器,反射镜,聚焦透镜,触发装置,载物平台和分析系统组成。用高纯度铅块校准实验中的的波长漂移。分析了褐煤样本O,H,L的元素成分。发现褐煤O中含有C,Si,Fe,Mg,Al,Ca,Sr,Na等元素,同时检测到空气中的元素N,O,H_(α)和H_(β)等,且含铅褐煤光谱中多出了8条铅元素的谱线,最后给出了褐煤中主要元素的光谱鉴别表。然后使用447 nm的连续光点燃褐煤,将1064 nm的脉冲光聚焦在煤烟上,对褐煤煤烟进行了原位在线检测。发现煤烟中含有Mg,Ca,Al,Sr,Pb等金属离子,说明了褐煤中的一些金属离子会随着煤烟排放到空气中并危害人体健康。经褐煤及煤烟的光谱比较,发现煤烟的信噪比更差,且所有元素的谱线强度都比在褐煤中弱很多,另外发现在烟尘中碳原子谱线的相对强度是所有元素中最高的(无明火),这说明LIBS可以有效探测CO_(2)。分析了实验中的CN分子谱,给出了CN分子的具体波长,并利用LIFBASE软件拟合了CN分子的转动温度和振动温度,分别为6780和7520 K。最后对样本H和L两种煤烟中的铅浓度进行分析,选取参考线(CaⅡ363.846 nm)归一化之后比较了铅元素在363.956,368.346和405.780 nm处的相对强度,发现这三条特征谱线的相对强度与自身实际所含的铅浓度呈很好的线性关系,验证了LIBS技术应用于煤烟中重金属元素半定量分析的可行性。

关键词：激光诱导击穿光谱褐煤燃烧原位在线检测重金属元素分析

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地面气象测量温度传感器的设计与实验研究

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传感器与微系统 2022年第6期41卷 25-28页

作者：王帅刘清惓杨杰葛祥建南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044 江苏省气象探测与信息处理重点实验室江苏南京210044

根据国家基准气候站和基本气象站的记录,近54年来我国年平均地表气温变化幅度为1.3℃。然而实际测量过程中,观测站采用的百叶箱和防辐射罩的辐射误差通常可达1℃以上。为了降低辐射误差,提出了一种地面气象测量温度传感器。该传感器包... 详细信息

根据国家基准气候站和基本气象站的记录,近54年来我国年平均地表气温变化幅度为1.3℃。然而实际测量过程中,观测站采用的百叶箱和防辐射罩的辐射误差通常可达1℃以上。为了降低辐射误差,提出了一种地面气象测量温度传感器。该传感器包括导流通风防辐射罩、高反射率铂电阻探头、高精度嵌入式温度采集系统及误差修正算法。首先,通过计算流体动力学(CFD)方法计算不同环境因素下的辐射误差;然后,利用反向传播(BP)神经网络算法进行拟合仿真得到辐射误差修正公式模型;最后,在室外综合观测基地对此温度传感器测量精度进行验证。结果表明:温度传感器的修正值与参考值的误差ΔT平均值为0.052℃,均方根误差为0.039℃,有望将辐射误差降至0.1℃以内。

关键词：地面气象测量温度传感器辐射误差修正神经网络算法计算流体力学

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基于DSTFN(Deep Spatio-Temprral Fusion Network)模型的热带气旋轨迹预测方法

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热带气象学报 2024年第6期40卷 882-895页

作者：方巍杜娟齐媚涵胡鹏昱南京信息工程大学计算机学院/数字取证教育部工程研究中心江苏南京210044 南京气象科技创新研究院中国气象局交通气象重点开放实验室江苏南京210041 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044 苏州大学江苏省计算机信息处理技术重点实验室江苏苏州215000 上海农林职业技术学院上海201699

在全球气候变化背景下,越来越多的地区面临着热带气旋的威胁。因此,准确预测热带气旋的轨迹变化对于气象预警和灾害管理至关重要。然而,传统的基于深度学习的热带气旋预测方法在建模热带气旋的时空相关性方面存在局限。为此,提出了一种... 详细信息

在全球气候变化背景下,越来越多的地区面临着热带气旋的威胁。因此,准确预测热带气旋的轨迹变化对于气象预警和灾害管理至关重要。然而,传统的基于深度学习的热带气旋预测方法在建模热带气旋的时空相关性方面存在局限。为此,提出了一种新的深度时空融合网络——DSTFN(Deep Spatio-Temporal Fusion Network)模型,以提高对热带气旋轨迹的预测精度和稳定性。构建了有效融合ConvNeXt(Convolutional Next)模型和门控循环单元的CaConvNeXt-GRU(Convolutional Block Attention Module Integrated with ConvNeXt and Gated Recurrent Unit)模型,以提取热带气旋三维时序数据中的复杂非线性时空特征。同时,引入了卷积块注意力模块,以自动聚焦不同等压面对热带气旋影响更大的特征。此外,设计了分阶段的训练策略,通过依次进行预训练、联合训练和整体训练实现了不同模块的有效融合。为了评估所设计的方法,在国际气候管理最佳路径档案和第五代大气再分析数据集上进行了大量实验。实验结果证明,在预测未来24 h的热带气旋轨迹时,相比于现有的基于深度学习的热带气旋轨迹预测模型,DSTFN模型的平均预测误差降低了约13.71 km。

关键词：热带气旋路径预测 DSTFN模型 CaConvNeXt-GRU模型时空序列预测

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鲸鱼优化算法下气体泄漏源波达方向估计法

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中国安全科学学报 2021年第3期31卷 19-27页

作者：李鹏常思婕南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室江苏南京210044 南京信息工程大学滨江学院自动化学院江苏无锡214105 南京信息工程大学江苏省气象传感网技术工程中心江苏南京210044

为减小压力容器气体泄漏实时位置估算误差,准确监测容器工况,首先,从声学监测角度提出一种引入鲸鱼优化算法(WOA)的泄漏源估计方法,采用波达方向(DOA)估计法预测气体泄漏位置方向,获得泄漏源角坐标;然后,引入WOA自适应选择方法分解DOA... 详细信息

为减小压力容器气体泄漏实时位置估算误差,准确监测容器工况,首先,从声学监测角度提出一种引入鲸鱼优化算法(WOA)的泄漏源估计方法,采用波达方向(DOA)估计法预测气体泄漏位置方向,获得泄漏源角坐标;然后,引入WOA自适应选择方法分解DOA的特征值,多次迭代得到最精确的泄漏位置;最后,以某化工厂中压力容器数据为实际算例,比较基于WOA的气体泄漏源估计结果。结果表明:该方法可以实现压力容器泄漏精确定位,通过仿真性能曲线可直观地看出,相比于传统DOA方法及基于其他仿生智能算法的DOA方法,该方法鲁棒性和抗噪性能更好,且定位准确率高达95%,节省时间消耗达92.2%,可增强工程应用实时性。

关键词：鲸鱼优化算法(WOA) 气体泄漏源估计波达方向(DOA)估计法压力容器仿生算法

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基于离散余弦变换的自适应图像压缩算法

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电子器件 2021年第3期44卷 640-646页

作者：李鹏史峰南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室江苏南京210044 南京信息工程大学滨江学院江苏无锡214105 南京信息工程大学江苏省气象传感网技术工程中心江苏南京210044

提出一种彩色图像压缩算法,该方法以离散余弦变换为基础。首先,对RGB图像进行颜色空间转换、分块、DCT、阈值量化的预处理。其次,利用Zig-Zag、垂直、水平、Hilbert四种扫描曲线对预处理后的分块图像数据进行扫描并分为非零向量和间隔... 详细信息

提出一种彩色图像压缩算法,该方法以离散余弦变换为基础。首先,对RGB图像进行颜色空间转换、分块、DCT、阈值量化的预处理。其次,利用Zig-Zag、垂直、水平、Hilbert四种扫描曲线对预处理后的分块图像数据进行扫描并分为非零向量和间隔索引向量,利用每个块的间隔索引向量作为特征量来独立选择最合适的曲线,从而形成自适应过程。最后,对每个块进行编码形成压缩图像。实验结果表面,该方法具有较好的压缩效果。

关键词：图像压缩离散余弦变换自适应压缩编码最佳扫描曲线

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小波包分析结合VMD的气体泄漏信号降噪

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太赫兹科学与电子信息学报 2023年第8期21卷 1031-1036页

作者：朱寅非常思婕李鹏南京城市职业学院智能工程学院江苏南京211200 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省气象传感网技术工程中心江苏南京210044

针对气体泄漏声波信号降噪的问题,提出一种集合小波包分析(WPA)与变分模态分解(VMD)相结合的降噪方法。通过小波包变换对信号的噪声进行预处理;利用VMD对去除噪声的信号进行分解,得到所有的本征模函数(IMF)分量,并根据相关系数准则判断... 详细信息

针对气体泄漏声波信号降噪的问题,提出一种集合小波包分析(WPA)与变分模态分解(VMD)相结合的降噪方法。通过小波包变换对信号的噪声进行预处理;利用VMD对去除噪声的信号进行分解,得到所有的本征模函数(IMF)分量,并根据相关系数准则判断有效IMF;最后提取有效成分并进行信号重构。对本文方法进行验证,结果表明,本文方法能够有效剔除气体泄漏信号中包含的各种噪声,降噪后信噪比为15.4851,均方根误差为0.028,为后续信号分析减少了干扰,也为气体泄漏声波信号的特征提取与分析提供了新的思路。

关键词：降噪气体泄漏小波包分析变分模态分解预处理

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基于集成经验模态分解和极端梯度提升的雷电预警方法

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仪器仪表学报 2020年第8期41卷 235-243页

作者：徐伟夏志祥行鸿彦南京信息工程大学气象灾害预防预警与评估协同创新中心南京210044 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044

地面大气电场的观测和研究对减少雷电灾害、保障航空航天活动具有重要的意义。传统雷电预警方法忽略了大气电场信号的振荡尺度特性导致检测概率低。从大气电场信号的非线性非平稳特征出发,提出一种基于集成经验模态分解(EEMD)和极端梯... 详细信息

地面大气电场的观测和研究对减少雷电灾害、保障航空航天活动具有重要的意义。传统雷电预警方法忽略了大气电场信号的振荡尺度特性导致检测概率低。从大气电场信号的非线性非平稳特征出发,提出一种基于集成经验模态分解(EEMD)和极端梯度提升(XGBoost)的雷电预警方法。该方法采用EEMD分解大气电场仪观测的电场信号,计算原始数据和各固有模态函数的样本熵,按随机分量、细节分量、趋势分量进行分类重构,分别提取重构分量的统计和自编码器特征,采用XGBoost算法建立雷电预警模型,并对各分量的分类器进行融合。利用大气电场仪和闪电定位系统观测数据进行了实验研究,分析了算法的性能,相对于普通投票决策方法,检测概率最高提高了4.8%,且虚警率降低5.2%~6.4%。

关键词：大气电场集成经验模态分解极端梯度提升检测概率虚警率

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基于Arduino控制器的双臂写字机器人开发与设计

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信息技术 2023年第12期47卷 8-14页

作者：赵静王均耀南京信息工程大学物理与光电工程学院南京210044 南京信息工程大学江苏省大气海洋光电探测重点实验室南京210044 南京信息工程大学江苏省气象光子学与光电探测国际合作联合实验室南京210044

文中设计了一种基于Arduino控制器的写字机械臂,含左臂、右臂和控制两臂升降的抬臂。Arduino控制器输出控制脉冲和方向电平控制舵机,采用直线插补和圆弧形插补算法控制机械臂的运动落点,通过精确计算直线距离和旋转角度控制双臂协调前... 详细信息

文中设计了一种基于Arduino控制器的写字机械臂,含左臂、右臂和控制两臂升降的抬臂。Arduino控制器输出控制脉冲和方向电平控制舵机,采用直线插补和圆弧形插补算法控制机械臂的运动落点,通过精确计算直线距离和旋转角度控制双臂协调前进后退,从起始坐标运动到目标坐标,实现所有目标字符的书写。该设计可以通过字母的组合实现单词书写,也可以通过数字组合实现时间书写及部分汉字书写。

关键词： Arduino控制器舵机插补

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结合超体素与PFCM的点云分割方法

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激光技术 2021年第4期45卷 535-540页

作者：张树益常建华毛仁祥李红旭张露瑶南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044

为了实现点云数据的区域划分,提出了一种结合超体素与粒子群优化模糊C均值(PFCM)的聚类分割算法(SPFCM)。用随机采样一致性算法去除点云平面,根据3-D点云的空间位置、曲率以及快速直方图特征,利用八叉树体素化点云得到超体素。采用PFCM... 详细信息

为了实现点云数据的区域划分,提出了一种结合超体素与粒子群优化模糊C均值(PFCM)的聚类分割算法(SPFCM)。用随机采样一致性算法去除点云平面,根据3-D点云的空间位置、曲率以及快速直方图特征,利用八叉树体素化点云得到超体素。采用PFCM算法对超体初步划分,并对粘连的点云再划分,克服了PFCM算法对于堆叠物体无法分割及较大物体过分割的缺点,并在OSD-v0.2数据集上对SPFCM算法进行了性能测试。结果表明,相较于PFCM算法,SPFCM不仅保留了其参量少、操作简单等优点,而且指标得到了较大提升,准确率达到86%,查全率达到83%。该研究对3-D点云复杂场景的准确分割提供了帮助与参考。

关键词：激光技术点云分割超体素模糊聚类粒子群优化

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