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公开(公告)号：CN113325129B
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202110424025.4
申请日：2021-04-20
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开一种基于动态种群的大气污染物溯源算法，属于智能控制与大气环境监测交叉领域。本发明针对多无人机大气污染物溯源问题，具体步骤为：1)初始化参数；2)按照种群的更新策略对种群角色进行分配更新；3)算法终止条件的判断，若符合终止条件，则算法终止，否则，转入步骤4；4)根据无人机个体的当前位置和各自的更新策略更新无人机个体的位置，进而完成大气污染物溯源任务。本发明算法基于模糊控制的单无人机溯源算法，结合种群角色中各司其职的特点，提出了一种基于动态种群的大气污染物溯源算法，在搜索效率与成功率方面有优越的性能，能够有效地解决大气污染物的溯源问题。
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公开(公告)号：CN113640470B
公开(公告)日：2023-01-24
申请号：CN202110958125.5
申请日：2021-08-20
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01N33/00 , G06F30/27 , G06N3/00 , B64C39/02 , B64U101/00
Abstract: 本发明公开了一种基于改进教与学算法的多无人机大气污染源定位方法，创新性的将多无人机群与改进教与学算法相结合，提出了一种个体能力值模型，采用了无人机电量、无人机飞行高度的稳定性、无人机搜索的污染源气体浓度值三个指标，用个体能力值替代了标准教与学算法中的随机学习步长，既增加了无人机个体的差异性，也巧妙的结合了教与学优化算法，使随机步长的选择更有依据性。并且在教与学算法的“学”阶段采用学员分班学习规则，使得在算法后期，学员能够迅速向强化班集体靠近，进行更加细致的搜索。提高了算法的搜索效率，实现了对大气污染源高效的定位。
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公开(公告)号：CN115526102A
公开(公告)日：2022-12-27
申请号：CN202211208991.3
申请日：2022-09-30
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了一种基于改进教与学和组优化算法的多气体源定位方法，为了弥补现有多气体源定位技术的不足，本发明创新性的将多无人机群与改进教与学和组优化算法结合，提出了改进教与学和组优化算法。在组方法中包括组形成、限制组大小、组合并、组解散操作，在评估无人机加入哪个组时考虑了距离和适应度，这有助于无人机在同时接收多个信号时有选择的加入组；限制组大小提高了无人机分配效率；组合并是当两个组的全局最佳位置的无人机的y位置坐标差小于侧风距离时进行合并，可以提升系统性能和避免局部冗余覆盖；考虑组解散，避免该组一直停留在已找到的气体源中。本方法在多气体污染源浓度场仿真实验中，高效地实现了多气体污染源的定位。
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公开(公告)号：CN115389704A
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202210504477.8
申请日：2022-05-10
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了一种基于推流迁移通量的天牛群水污染溯源方法，本发明创造性地将流速和浓度统一起来考虑，即污染物推流迁移通量，统一起来的优势在于，通量可以更好判断和跟踪污染源扩散的主流，即污染物扩散的主通路或主路径，降低了传统溯源方法中因片面地依赖污染物浓度或流速而引起的误差，本发明在传统天牛须搜索算法的基础上，实现了无人船数量从一到多的改变，具有收敛快，不易陷入局部最优的特点，无人船左右两侧搭载有浓度传感器、红外传感器和流速计，可实时监测污染物浓度和流速，通过改良天牛须搜索算法计算出无人船下一步的位置，并且还具有能进行避障的优点。
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公开(公告)号：CN115311511A
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202210480596.4
申请日：2022-05-05
Applicant: 中国计量大学
IPC: G06V10/774 , G06V10/82 , G06V10/40 , G06N3/04 , G01C13/00
Abstract: 本发明公开了一种基于深度学习的波状和漩滚涌潮同步识别方法。本发明针对现有涌潮观测方法无法对涌潮形态变化过程进行连续观测的问题，提出了波状和旋滚涌潮同步识别方法，创新性地将无人机观测平台与深度学习技术相结合并运用于涌潮观测领域。首先通过无人机在不同的河段拍摄不同潮期的涌潮图像来制作出涌潮形态的典型数据集，然后将数据集放入神经网络中进行训练，再将训练出来的模型部署在移动端设备上，最后通过移动端设备控制无人机飞至江面上方同步识别波状涌潮和旋滚涌潮，为涌潮形态变化过程的研究提供更加充分的基础数据支撑。该方法具有安全性高、操作方便、观测范围广、识别准确率高和处理速度快等特点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115168804A
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202210728168.9
申请日：2022-06-24
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了一种基于改进天牛须搜索算法的水污染溯源方法，将改进天牛须搜索算法和无人船相结合，用于实现河流污染源定位。该方法包含三个步骤：发现疑似污染带、追踪污染源、确认污染源。本发明中的无人船左右两侧搭载目标污染物传感器，实时监测污染物浓度指标，使用改进天牛须搜索算法计算出无人船下一步的位置并前往，不断重复这一步骤直至寻找到污染源。本发明的算法引入了水流流向等水文信息，根据信息动态调整不同方向的步长系数和位移补偿。无人船的行进步长随着污染物浓度变化而改变，在低浓度区域中步长大，在浓度高的区域中步长小，从而加快搜索效率和精度。通过计算机仿真验证了本算法具有搜索效率高、容易跳出局部最优等优点。
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公开(公告)号：CN114396921A
公开(公告)日：2022-04-26
申请号：CN202111345068.X
申请日：2021-11-15
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01C13/00
Abstract: 本发明公开了一种基于无人机的钱塘江涌潮高度及传播速度测量方法，该方法解决了基于视频检测视野范围受到局限的问题的同时，还增加了涌潮高度的测量方法，随着无人机技术的快速发展，使得无人机的应用越来越广，通过利用无人机机动性强、便捷、稳定的特点，搭载双目摄像头进行涌潮的拍摄，利用板载计算机将采集到的图像信息进行涌潮的速度与高度计算，并将计算得到的速度传输给无人机飞控模块，使无人机能够完成跟踪拍摄的任务，相比于岸边假设视频监控装置，利用无人机机动性强的特点，能够在不同时刻以及不同地点监测到涌潮传播速度和涌潮高度的变化过程，为涌潮的科学分析提供了更加全面的数据分析。
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公开(公告)号：CN114279636A
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202111594830.8
申请日：2021-12-24
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明创造性地将改进海鸥算法与无人机群相结合，公开了一种基于改进海鸥算法的多无人机气体泄漏源定位方法。相对于传统的依赖固定监测站或地面移动机器人的溯源方法，本发明以无人机集群作为气体泄漏的溯源平台，具有成本低、搜索范围广、灵活性强和溯源效率高等优点。基于改进海鸥算法的气体泄漏源定位方法，相比于标准海鸥算法，具有如下创新性：缩小了平衡算子B的取值范围，大大减小了步长，使得全局搜索能力得到大幅提升；将螺旋半径r设为固定值，保证个体在迭代过程中不会出现较为紊乱的移动方向，提高了算法的稳定性；觅食行为的引入，使得其它个体在跟随最优个体的同时，会进行自己的探索，避免陷入局部最优。
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公开(公告)号：CN108304680B
公开(公告)日：2021-11-02
申请号：CN201810192811.4
申请日：2018-03-09
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了一种基于WebGIS的污水排放口规划仿真和评价系统，该系统采用B/S结构，在服务器端提供污水排放口规划的仿真和评价，根据需要模拟仿真的所有排放口位置信息与时间参数、水文参数、源强参数信息，结合二维浅水河流解析模型进行仿真计算，将仿真结果存入数据库。利用WebGIS技术，在浏览器端以GIS地图的动态叠加显示方式得到不同污水排放口对模拟范围内河流污染物浓度时空上的变化，以及不同排放口超标断面的统计、超标时长和超标倍数的计算，结合污水排放口评价模型，向平台用户推荐最佳污水排放口位置。本发明能够一次性实现多个污水排放口位置的水质模拟计算以及能够清晰明了地展示不同污水排放口对河流水质的影响，为平台用户提供科学可靠的最佳污水排放口的辅助决策信息。
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公开(公告)号：CN113532962A
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202110958124.0
申请日：2021-08-20
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了一种基于无人机的污染气体采集装置，涉及气体采集技术领域。所述装置利用主副无人机下洗气流碰撞所形成的喷泉流对污染气体进行快速准确地采集，减小了下洗气流对气体空间分布的影响，提高了样本的可靠性；本装置采用可调速的气泵进行采气，并且搭配伺服电机中控旋转平台和多个储气盒，支持全方位多次数的采样任务；采气和储气材料均采用聚四氟乙烯，减少材料本身对气体样本的干扰。本发明检测快速，实用价值高，数据准确，性能稳定，适用范围广。
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