摘要：针对过去无人机搭载嵌入式设备巡检森林火灾精确率低、适应性差和软硬件限制高等问题,提出一种基于YOLOv5s的轻量化森林火灾目标检测算法。通过将YOLOv5s的骨干网络替换为轻量化网络Shufflenetv2,并以通道重组的思想,让骨干网络对图片信息的提取效率变得更快,在保持网络精度的同时保证检测速度;接着在Backbone与Neck的连接处加入为轻量化网络设计的CA位置注意力模块,可将图片不同的位置信息聚合到通道中,使被检对象关注度得以提高;最后在预测部分使用CIOU损失函数,能够更好的优化矩形框的长宽比和更快加速模型收敛。算法部署在嵌入式系统Jetson Xavier NX上的结果显示,改进后的网络模型大小与对比实验方法相比,最多减少了98%,准确率(Precision)达到92.6%,精确率(AP)达到95.3%,帧率(FPS)提升到132帧每秒,能满足在白天、黑夜或视野良好等情况下对森林火灾的实时性预防与检测,并具有良好的准确率和鲁棒性。

摘要：海上环境变化多端,造成溢油的漂移和扩散会出现不可预测的情况,精确、实时地监测海上溢油是现今亟待解决的问题。无人机以其部署快、成本低、环境适应性强的优势在海上溢油监测领域得到重视,但单架无人机监测能力弱,而多架无人机监测的准确性仍需提高。为此,本文提出一种无人机群海面溢油自动导航跟踪监测的架构和方法,根据海上溢油浓度的变化进行路径规划。该方法包括建立溢油模型和设计无人机跟踪控制系统。溢油模型主要描述海上溢油时空变化的形态复杂性;控制器可控制无人机追踪和监测溢油漂移及扩散的情况。同时,将无人机跟踪控制系统与人工势场法相结合,避免无人机相撞。最后,进行数值仿真,结果表明该跟踪系统与溢油的重合率达到70%-80%,验证了该方法的可行性。未来,该系统可广泛应用于无人机群对不同环境现象和灾害的跟踪监测。

摘要：目前,中国机场水泥混凝土道面设计中并未单独计算温度应力。参考传热学研究成果在道路工程和场道工程中的应用,采用华北地区某机场实例及其气象数据,建立有限元模型模拟道面结构温度场,并计算分析该机场道面板温度场和温度应力情况。结果表明,温度荷载造成的板底应力曲线与气温、辐射曲线之间存在较大的相位差,板底最大拉应力出现在19—20时。将随时间变化的温度应力与随横向位置变化的飞机轮载应力叠加,并将轮载作用次数按横向、月度、时刻分布,计算机场道面板的累计损伤和剩余寿命。结果表明,采用该方法预测的机场跑道剩余寿命与钻芯取样检测、FAARFIELD软件预测结果,以及跑道实际继续运营时长较为接近。可通过所提方法计算厚度较大的机场道面板的温度应力,对既有机场水泥混凝土道面结构的剩余寿命进行预测评估,并为大尺寸机场水泥混凝土道面板的研究和设计提供参考。

摘要：针对远距离城市空间物流无人机配送问题,提出基于两级多中心场景的无人机(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)配送服务模式.综合考虑客户时间、无人机充电和配送路径策略等内容,建立以最小配送总成本为目标的两级多中心物流无人机城市配送调度模型,通过比较标准算例下Cplex优化软件与鲸鱼优化算法(Whale Optimization Algorithm, WOA)、遗传算法(Genetic Algorithm,GA)和灰狼优化算法(Grey Wolf Optimization, GWO)3种启发式算法的实验结果,确定求解算法以设计两阶段算法进行求解.以天津市中心城区为例进行模型求解,并从需求点规模、机型和时间窗3方面进行敏感度分析.研究结果表明:与闭合式路径相比,半开放式路径策略分别节省约11.09%、60.45%的配送总成本和时间窗惩罚成本,成本节省随配送规模增大而增加;提出的固定路径班次模式相比现有按需模式,其可变成本和总成本降幅均高于18%,使用无人机数量减少近28%,生成的班次时刻表和飞行路径时空图可显现不同模式优劣.本文提出的模型对优化远距离城市物流无人机调度方案及配送模式有一定实用价值,可为企业在物流无人机的配送规划方面提供参考.

摘要：雷达测向是航空器必不可少的合作型监视手段,其中测向天线的方向性参数决定了测向的精度。基于传统相邻比幅测向原理及比幅测向误差,提出修正比幅测向模型。基于修正比幅测向模型,确定需要辨识的天线方向性参数,提出一种误差修正遗传模拟退火(error correction genetic simulated annealing,COR-GSA)算法对未知定向天线方向性参数进行辨识。利用自主设计的测向双通路接收机开展辨识实验,并用1000组航空器真实方位数据进行验证,结果表明采用COR-GSA算法辨识天线方向性参数的测向精度最高。最后,利用辨识后的天线方向性参数对航空器进行方位跟踪,跟踪误差较未进行方位修正的跟踪误差降低了18.3%。

摘要：为提升强震作用下机场高耸塔台结构的抗震性能及安全,采用非线性时程分析方法研究高耸塔台结构的强震损伤分布规律;基于性能化抗震设计方法确定塔台关键构件抗震性能水准,对高耸塔台结构进行性能化抗震设计和损伤控制;最后分析了竖向地震对高耸塔台结构强震损伤的影响。分析得到,采用多遇地震设计的塔台结构,在罕遇地震作用下塔台结构层间位移角满足规范要求,但塔台筒体局部区域处于严重损坏状态;塔台筒体损伤明显区域位于底部及中部;相对上部框架构件而言,罕遇地震作用下筒体是塔台结构的抗震薄弱部位;塔台筒体采用设防地震不屈服性能设计后,筒体局部区域损伤状态由严重损坏降低为中度损坏状态;罕遇地震下竖向地震效应对塔台筒体受拉损伤的影响较受压损伤明显。

摘要：民用飞机运营阶段安全性评估过程涉及多系统的能力整合与交互,目前我国缺乏基于标准规范的系统化持续安全性评估体系。基于美国国防部体系结构框架(DoDAF),通过统一建模语言(UML)从多视角出发设计并构建民用飞机持续安全性评估体系架构,给出持续安全性评估控制链顶层的全面描述;在此基础上,引入复杂网络理论对体系架构整体性能进行评估,提出综合考虑节点中心性及网络鲁棒性的重要度评价指标用于识别体系中关键节点,并对关键节点进行设计优化。结果表明:本文设计的民用飞机持续安全性评估体系架构整合了多系统资源和能力,明确了系统控制流程及系统间交互,对关键节点进行优化后的体系架构稳定性增强,能够为运营阶段的安全性评估和管理提供指导。

摘要：针对城市低空物流无人机的路径规划问题进行了研究。首先,采用栅格法设置三维飞行环境,综合考虑无人机自身性能和运行场景,以航行总代价最小为目标函数,构建多约束条件下的物流无人机路径规划模型。然后,设计一种改进A^(*)-人工势场相结合的算法进行模型的快速求解,在改进A*算法的代价函数中加入栅格危险度和有效载荷惩罚系数以提高安全性、降低成本,并在人工势场法中引入了偏航引力增益系数以解决局部陷阱。最后,开展了仿真计算与结果分析。研究结果表明:所构建模型可以实现预期效果,所设计的改进A*-人工势场算法具有规划时间少,所得路径航程短、能耗低、避障平滑、安全系数高等优点。

摘要：为了满足旅客多样化的出行需求,规划旅游交通网络,基于旅客联运出行视角,提出了一种新的公路-通用航空短途运输联运(公航联运)方式,构建了公航联运旅游交通网络双层规划模型。上层以旅客出行总时间最短和交通网络线路运营总成本最小为目标,设计交通线路方案,下层模型以单个旅客出行时间最小为目标,对线路进行客流量分配。采用遗传算法求解模型,通过实例分析表明,构建的公航联运交通网络模型具有科学性,合理性和可行性。

摘要：针对城市场景下物流无人机配送中心选址及任务分配问题进行了研究。首先,以经济总成本最小和时间可靠性最大为目标,综合考虑禁飞区空域限制和无人机自身性能构建了多约束条件下的无人机配送中心选址及任务分配模型。然后,设计了一种改进模拟退火遗传算法进行快速求解,并通过定义各目标函数的隶属度函数,引入自适应交叉概率,以适应度值为依据进行退温操作等方法提升算法的全局性和局部搜索能力。最后,经对照实验得出各代价权重取值的最优组合以及不同的空域环境条件对最终结果的影响。研究结果表明,模型可以实现预期效果,该算法在应对此类问题时具有良好的适应性。