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小型四旋翼无人机空气质量监测仪设计 被引量:7
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作者 赵庆展 张天毅 陈洪 《现代电子技术》 北大核心 2017年第24期94-99,共6页
及时有效地获取空气质量数据是大气环境保护的前提和基础。针对现有固定点监测手段空间覆盖度不足、成本高、灵活性差等问题,设计一种基于小型四旋翼无人机为飞行平台,Arduino UNO开发板外接MG811,DSM501A,DHT11,MQ-7传感器为硬件平台,A... 及时有效地获取空气质量数据是大气环境保护的前提和基础。针对现有固定点监测手段空间覆盖度不足、成本高、灵活性差等问题,设计一种基于小型四旋翼无人机为飞行平台,Arduino UNO开发板外接MG811,DSM501A,DHT11,MQ-7传感器为硬件平台,Arduino IDE编译器为软件平台的监测仪。采用接触式周期采样方法获取环境数据模拟值,建立与传感器灵敏度关系,使用Matlab中CURVE FITTING TOOL对传感器灵敏度与被测物浓度关系进行拟合分析。拟合后,可决系数大于0.98,方差小于0.1。该自主设计的监测仪具有成本低、易操作、灵活方便的优点,并可扩展其他类型传感器以满足不同的测量环境要求。 展开更多
关键词 空气质量监测 小型四旋翼无人机 ARDUINO UNO 周期采样 拟合分析
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四旋翼飞行器悬停模式ITAE最优PID控制 被引量:8
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作者 张天毅 赵庆展 刘伟 《电光与控制》 北大核心 2016年第8期48-52,共5页
针对传统的比例-积分-微分(PID)闭环算法在四旋翼飞行器姿态控制中存在的参数整定繁琐、闭环零点导致系统超调量增大的问题,根据系统动态性能指标要求,通过改进传统PID控制算法,设计了基于时间与绝对误差积分(ITAE)性能指标下带前置滤... 针对传统的比例-积分-微分(PID)闭环算法在四旋翼飞行器姿态控制中存在的参数整定繁琐、闭环零点导致系统超调量增大的问题,根据系统动态性能指标要求,通过改进传统PID控制算法,设计了基于时间与绝对误差积分(ITAE)性能指标下带前置滤波的最优PID控制算法。使用Matlab软件Simulink工具对传统PID控制与带前置滤波的最优PID控制两种算法进行对比实验,结果表明:采用带前置滤波的最优PID控制,调节时间小于0.5 s,超调量小于5%,在保证系统动态响应快的同时有效抑制了闭环零点对超调量的影响,提升了控制品质,优于传统PID控制。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 姿态控制 PID 超调量 ITAE 前置滤波
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基于北斗的物流车辆监控系统 被引量:17
3
作者 张向南 赵庆展 +4 位作者 何启峰 隋莉莉 汪传建 尹小君 宁川 《物流技术》 2015年第15期251-254,268,共5页
将北斗导航终端作为数据采集的工具,基于Java-Web、AJAX、MINA框架等技术,研发了物流车辆监控系统,制订了物流车辆服务方案,实现了物流车辆实时监控、历史轨迹回放、电子围栏报警等服务,并为用户提供了简洁、友好的监控界面。基于北斗... 将北斗导航终端作为数据采集的工具,基于Java-Web、AJAX、MINA框架等技术,研发了物流车辆监控系统,制订了物流车辆服务方案,实现了物流车辆实时监控、历史轨迹回放、电子围栏报警等服务,并为用户提供了简洁、友好的监控界面。基于北斗的物流车辆监控系统具有实时性强、位置精确、经济便捷等特点,初步应用取得了良好的效果,推动了北斗导航系统与物流行业的融合,也将会进一步推进现代物流信息化的发展。 展开更多
关键词 物流车辆 北斗 监控系统
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基于机器视觉的无人机油菜长势调查研究 被引量:3
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作者 宁川 赵庆展 韩峰 《农机化研究》 北大核心 2020年第1期265-268,共4页
精准农业以实时准确地获得作物生长信息为前提,可精确调控各种环境因素,促进农业物资合理利用和实现高产。在各种生长信息中,作物长势相关的参数是研究的重点。基于无人机的作物长势调查能够适应农田的复杂环境,在作业效率和降低成本上... 精准农业以实时准确地获得作物生长信息为前提,可精确调控各种环境因素,促进农业物资合理利用和实现高产。在各种生长信息中,作物长势相关的参数是研究的重点。基于无人机的作物长势调查能够适应农田的复杂环境,在作业效率和降低成本上也有明显的优势。为此,开发了基于机器视觉的油菜长势调查方法,利用无人机搭载数码相机拍摄油菜图像,经过机器视觉分析处理后区分不同生育时期的油菜。以H分量值作为与生物量相关的特征参数,用于反映油菜的长势。在实际的应用中,建模样本的H值与实测生物量之间存在极显著的相关性,建立的模型准确计算出检验样本的生物量,为油菜的长势调查和产量预测提供了依据。 展开更多
关键词 机器视觉 无人机 油菜 长势 生物量
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适度集中模式下空间信息共享平台应用框架研究 被引量:1
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作者 李伟 赵庆展 汪传建 《水电能源科学》 北大核心 2012年第5期123-126,86,共5页
基于兵团空间信息系统和数据资源现状,分析了其建设目标、技术路线和应用优缺点,提出符合兵团现状的空间信息资源共享服务平台。通过采用适度集中模式的兵团空间信息资源平台集成兵团多源、多时态、多部门的空间数据,实现了兵团跨部门... 基于兵团空间信息系统和数据资源现状,分析了其建设目标、技术路线和应用优缺点,提出符合兵团现状的空间信息资源共享服务平台。通过采用适度集中模式的兵团空间信息资源平台集成兵团多源、多时态、多部门的空间数据,实现了兵团跨部门、跨平台的空间信息共享服务,为兵团农、水、土、生态、公共安全行业及各师团部门信息化建设提供了有力保障。 展开更多
关键词 适度集中 空间信息 共享平台 兵团
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基于卷积神经网络的无人机遥感影像农村建筑物目标检测 被引量:13
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作者 任媛媛 张显峰 +4 位作者 马永建 杨启原 汪传建 戴建国 赵庆展 《南京师范大学学报(工程技术版)》 CAS 2019年第3期29-36,共8页
将深度学习应用于遥感影像目标识别,提出基于卷积神经网络的无人机遥感影像农村建筑物的目标检测方法,用端到端的方式训练Faster R-CNN网络模型,并应用于农村建筑物的快速精确识别.该方法包括基于RPN网络的区域建议和基于Inception v2... 将深度学习应用于遥感影像目标识别,提出基于卷积神经网络的无人机遥感影像农村建筑物的目标检测方法,用端到端的方式训练Faster R-CNN网络模型,并应用于农村建筑物的快速精确识别.该方法包括基于RPN网络的区域建议和基于Inception v2的卷积神经网络模型训练.为了训练和测试模型,通过无人机采集南疆地区的农村建筑物遥感影像,并人工标注建立了农村建筑物的数据集,在TensorFlow深度学习框架上通过对该数据集目标检测验证了模型.结果表明,基于改进的卷积神经网络目标检测方法对无人机遥感影像进行快速准确识别的总体精度超过90%,通过初始参数更新,模型收敛更快,对无人机遥感影像地物分类和目标识别具有一定的参考意义. 展开更多
关键词 建筑物 检测 无人机 深度学习 卷积神经网络 FASTER R-CNN
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面向车联网边缘计算的智能计算迁移研究 被引量:9
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作者 莫瑞超 许小龙 +2 位作者 何强 刘琦 赵庆展 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期779-791,共13页
为了满足车联网中车载任务所面临的服务迁移时间优化与边缘设备的资源负载优化需求,提出了一种面向车联网边缘计算的智能计算迁移方法(intelligent computing offloading method,ICOM).首先构建了车联网边缘计算系统资源模型、执行时间... 为了满足车联网中车载任务所面临的服务迁移时间优化与边缘设备的资源负载优化需求,提出了一种面向车联网边缘计算的智能计算迁移方法(intelligent computing offloading method,ICOM).首先构建了车联网边缘计算系统资源模型、执行时间模型、边缘设备负载均衡模型;然后利用非支配排序遗传算法(non-dominant sorting genetic algorithm,NSGA-II)实现了对车载计算任务的迁移时间和边缘设备的负载均衡进行联合优化,从而为车载计算任务找到有效的计算迁移策略;最后根据多目标决策准则(multi-criteria decision making,MCDM)和逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)选择出最优的计算迁移策略.实验结果表明,ICOM方法能够使车载计算任务在期望时间内完成,同时也保证边缘设备的负载均衡. 展开更多
关键词 车联网 边缘计算 计算迁移 非支配排序遗传算法
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无人机高光谱载荷性能交叉验证 被引量:6
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作者 田文忠 赵庆展 +3 位作者 胡浩伟 李沛婷 马永建 龙翔 《中国测试》 CAS 北大核心 2019年第11期131-137,共7页
无人机定量遥感已成为当前遥感研究领域的热点之一,辐射定标是定量遥感的基础,在定量遥感研究中,首先需要确保无人机载荷性能的可靠性。基于辐射定标原理,以多光谱仪的固有波段为中心波长,设置高光谱仪对应波段范围,利用灰阶靶标,将高... 无人机定量遥感已成为当前遥感研究领域的热点之一,辐射定标是定量遥感的基础,在定量遥感研究中,首先需要确保无人机载荷性能的可靠性。基于辐射定标原理,以多光谱仪的固有波段为中心波长,设置高光谱仪对应波段范围,利用灰阶靶标,将高光谱影像中靶标的辐亮度值与多光谱仪的光谱响应函数进行卷积运算,得到多光谱各波段的等效入瞳辐亮度模拟值,从而拟合获得无人机多光谱载荷辐射定标系数;最后通过辐射定标系数验证分析及光谱曲线比对,最终实现无人机高光谱载荷性能交叉验证。结果表明:对于均匀地物如裸土,定标先后平均相对误差小于0.12;两次定标系数相对差异在±1%之内,且两次拟合相关系数r2分别在0.96和0.92以上,传感器线性响应度较高。实验结果可为相关多、高光谱遥感载荷性能分析提供参考。 展开更多
关键词 高光谱 多光谱 辐射定标 无人机遥感 灰阶靶标
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一种ITAE六旋翼无人机双闭环串联-前馈PID姿态控制算法 被引量:7
9
作者 胡浩伟 赵庆展 +1 位作者 田文忠 马永建 《现代电子技术》 北大核心 2019年第10期97-101,107,共6页
针对传统比例积分微分(PID)控制算法在多旋翼姿态控制时因闭环零点所导致的系统超调量增加、反应速度降低的问题,以六旋翼无人机为研究平台,提出一种时间加权绝对误差值积分(ITAE)指标双闭环串联-前馈PID姿态控制算法。结果表明,在该算... 针对传统比例积分微分(PID)控制算法在多旋翼姿态控制时因闭环零点所导致的系统超调量增加、反应速度降低的问题,以六旋翼无人机为研究平台,提出一种时间加权绝对误差值积分(ITAE)指标双闭环串联-前馈PID姿态控制算法。结果表明,在该算法下系统的超调量σ可控制在2%以下,调节时间ts控制在0.5 s以内,可实现对六旋翼无人机高度、偏航角、仰俯角和滚转角的控制,可保证无人机系统的稳定性且使稳态误差接近于0。该算法有效解决了传统PID控制算法在进行姿态控制时存在的超调量大、调节时间长的问题,同时也解决了前馈滤波PID算法控制时出现的超调量降低、调节时间增加的问题,说明算法对六旋翼无人机具有较好的控制效果。 展开更多
关键词 六旋翼无人机 时间加权绝对误差值积分 双闭环 PID控制算法 超调量 姿态控制
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基于机载高光谱端元提取分析棉花生长期光谱变化 被引量:3
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作者 龙翔 赵庆展 +2 位作者 王学文 马永建 江萍 《新疆农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1207-1216,共10页
【目的】棉花在不同生长期的波谱曲线变化具有规律性,研究其时间序列上的反射光谱变化趋势与规律并监测长势,为基于无人机多光谱、高光谱遥感的作物长势监测提供借鉴和参考。【方法】使用多旋翼无人机搭载Rikola高光谱成像仪,获取棉花... 【目的】棉花在不同生长期的波谱曲线变化具有规律性,研究其时间序列上的反射光谱变化趋势与规律并监测长势,为基于无人机多光谱、高光谱遥感的作物长势监测提供借鉴和参考。【方法】使用多旋翼无人机搭载Rikola高光谱成像仪,获取棉花从花期到后期之间的高光谱影像。使用纯净像元指数算法和最大单形体体积算法进行端元提取,并以SR-3500光谱仪采集的地面光谱曲线为标准,光谱角度为评价指标,依次从端元提取算法效果、不同航高数据对比、光谱相关性、多期光谱曲线变化趋势等分析。【结果】最大单形体体积算法在60、80、100 m航高下波谱角度结果分别为0.0658、0.0659、0.0677,相较于纯净像元指数算法结果更接近地面光谱仪数据,具有较优的相关性(R2均在0.99以上),且能更好地提取小样本端元。航高对端元提取的影响较小,同种算法在不同航高下提取结果差异均在2%以下。不同生长期棉花波谱曲线变化呈规律性,吸收谷与红边值在7月中旬到达峰值。标准植被指数与比值植被指数在7月上中旬达到最大值(0.8417、11.6305),增强型植被指数、差值植被指数、优化土壤调节植被指数在7月中下旬达到最大值(0.8189、0.5013、0.5012)。【结论】最大单形体体积算法可较好的从棉花高光谱影像中提取出棉花波谱曲线,且100 m为较优的无人机数据采集航高。棉花在7月光合作用最大,对红光的强吸收、近红外波段强反射现象最为明显。 展开更多
关键词 端元提取 无人机 成像高光谱 光谱分析 棉花
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基于无人机多光谱和SOLO模型的防护林枯树提取方法 被引量:1
11
作者 王学文 赵庆展 +1 位作者 隆学丰 胡斌 《南京师范大学学报(工程技术版)》 CAS 2022年第1期46-51,共6页
针对三北防护林树种混交比例低、灌水不足、空间分布不均匀、病虫害时发造成的防护林衰退问题,提出了一种小样本下基于无人机多光谱波段生成的SOLO(segmenting objects by locations)实例分割提取枯树的方法.通过无人机搭载Micro MCA12 ... 针对三北防护林树种混交比例低、灌水不足、空间分布不均匀、病虫害时发造成的防护林衰退问题,提出了一种小样本下基于无人机多光谱波段生成的SOLO(segmenting objects by locations)实例分割提取枯树的方法.通过无人机搭载Micro MCA12 Snap多光谱相机获取高空间分辨率影像,将多光谱可见光波段(波段5、波段3、波段1)导出并标注样本,基于最佳指数因子选出排名前10的波段组合进行数据集的扩充,最后基于实例分割SOLO模型进行防护林枯树的提取.实验结果表明,加入健康树样本,基于ResNet-101+FPN的SOLO模型AP从61.3%提升到63.8%,ResNet-50+FPN组合AP从60.7%提升到63.6%,同时进一步验证了这种样本增强方式的有效性. 展开更多
关键词 无人机多光谱影像 最佳指数因子 样本生成 SOLO 防护林枯树提取
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基于PLC的采棉机棉箱喷淋控制系统设计 被引量:1
12
作者 王永烁 魏敏 +2 位作者 胡蓉 赵庆展 余志远 《农机化研究》 北大核心 2020年第10期81-85,共5页
喷淋灭火是可以有效控制、灭除火情的一种方法,目前的喷淋系统多用城市建筑方面,在车辆机械领域使用较少。为此,针对采棉机棉箱内可能出现火情隐患,导致采棉机出现火灾的问题,设计了一种基于PLC的采棉机棉箱喷淋控制系统。系统采用PLC控... 喷淋灭火是可以有效控制、灭除火情的一种方法,目前的喷淋系统多用城市建筑方面,在车辆机械领域使用较少。为此,针对采棉机棉箱内可能出现火情隐患,导致采棉机出现火灾的问题,设计了一种基于PLC的采棉机棉箱喷淋控制系统。系统采用PLC控制,可对棉箱内温度及CO气体浓度的实时情况进行检测,在采棉机棉箱内出现火情隐患时及时响应启动,控制采棉机棉箱火情。通过搭建试验平台进行了系统响应试验,结果表明:系统在阴燃、温度达到籽棉燃点、出现明火3类情况出现时响应率达到80%以上,总体有效率大于90%,满足设计要求,可为采棉机棉箱防火提供一定的技术支持和理论依据。 展开更多
关键词 采棉机 棉箱 喷淋 PLC
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采棉机发动机罩网自动清理装置设计与分析 被引量:2
13
作者 吴天松 胡蓉 +1 位作者 赵庆展 王永烁 《农机化研究》 北大核心 2019年第12期14-21,共8页
为解决采棉机发动机防护罩网易堵塞、人工清理性能低等问题、针对采棉机工作的实际需求,设计了一种采棉机发动机防护罩网自动清理装置,并分别对其结构、工作原理进行了阐述。在ANSYS Workbench环境下对刷辊进行模态分析,当转速为240r/mi... 为解决采棉机发动机防护罩网易堵塞、人工清理性能低等问题、针对采棉机工作的实际需求,设计了一种采棉机发动机防护罩网自动清理装置,并分别对其结构、工作原理进行了阐述。在ANSYS Workbench环境下对刷辊进行模态分析,当转速为240r/min时刷辊不会发生共振,满足使用要求。同时,对吸附杂质的物理特性和刷辊刷毛的力学特性进行了分析,并对清理装置清扫刷辊清扫率和人工的清扫率进行试验对比。结果表明:人工清扫杂质清扫率在80%~85%之间,清理装置刷辊工作过程中杂质清扫率大于90%,装置在工作过程中可靠性高,各项性能均满足要求。本设计为该自动清理装置的后期进一步研发提供了技术支撑和理论依据。 展开更多
关键词 采棉机 发动机 防护罩网 刷辊
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