为解决无人机在复杂气象条件下易受结冰影响而威胁其飞行安全的问题,提出了一种考虑结冰风险的无人机航迹规划方法。首先,构建基于中尺度WRF(Weather Research and Forecasting)模式的结冰气象预测模型,通过最佳参数化方案组合的结冰气...为解决无人机在复杂气象条件下易受结冰影响而威胁其飞行安全的问题,提出了一种考虑结冰风险的无人机航迹规划方法。首先,构建基于中尺度WRF(Weather Research and Forecasting)模式的结冰气象预测模型,通过最佳参数化方案组合的结冰气象模拟获得模拟时段内海南乐东地区的温度、压力、液态水含量(LWC)空间分布及时序变化。其次,构建基于代理模型的水滴收集质量快速预测方法。在获取美国联邦航空条例(FAR)25部附录C中连续最大结冰条件下40个采样点处水滴收集质量分布的基础上,利用本征正交分解(POD)降阶模型和Kriging插值算法,建立温度、压力、LWC、平均有效水滴直径(MVD)等结冰气象参数与水滴收集质量之间的代理模型,可快速预测出目标区域内水滴收集质量的空间分布与时序变化。最后,根据飞机结冰强度划分等级,以不同结冰强度下水滴收集质量阈值为结冰安全约束,利用基于粒子群优化(PSO)的结冰容限航迹规划方法进行考虑结冰风险的无人机飞行策略研究。研究结果表明:利用WRF模式可获得温度、压力、LWC等结冰气象参数,预测值与观测值匹配良好;基于POD降阶模型和Kriging插值算法,构建的气象参数与水滴收集质量间代理模型可快速准确地获取目标区域内水滴收集质量的空间分布与时序变化;基于PSO的结冰容限航迹规划方法可在不同结冰安全约束条件下,规划出无人机最优航迹。展开更多
文摘为解决无人机在复杂气象条件下易受结冰影响而威胁其飞行安全的问题,提出了一种考虑结冰风险的无人机航迹规划方法。首先,构建基于中尺度WRF(Weather Research and Forecasting)模式的结冰气象预测模型,通过最佳参数化方案组合的结冰气象模拟获得模拟时段内海南乐东地区的温度、压力、液态水含量(LWC)空间分布及时序变化。其次,构建基于代理模型的水滴收集质量快速预测方法。在获取美国联邦航空条例(FAR)25部附录C中连续最大结冰条件下40个采样点处水滴收集质量分布的基础上,利用本征正交分解(POD)降阶模型和Kriging插值算法,建立温度、压力、LWC、平均有效水滴直径(MVD)等结冰气象参数与水滴收集质量之间的代理模型,可快速预测出目标区域内水滴收集质量的空间分布与时序变化。最后,根据飞机结冰强度划分等级,以不同结冰强度下水滴收集质量阈值为结冰安全约束,利用基于粒子群优化(PSO)的结冰容限航迹规划方法进行考虑结冰风险的无人机飞行策略研究。研究结果表明:利用WRF模式可获得温度、压力、LWC等结冰气象参数,预测值与观测值匹配良好;基于POD降阶模型和Kriging插值算法,构建的气象参数与水滴收集质量间代理模型可快速准确地获取目标区域内水滴收集质量的空间分布与时序变化;基于PSO的结冰容限航迹规划方法可在不同结冰安全约束条件下,规划出无人机最优航迹。
文摘针对鸡蛋液中菌落总数分析方法操作繁琐、时效性低等问题,采用高光谱成像技术(400～1 000 nm)建立鸡蛋液中菌落总数的快速预测方法。于蛋清中接种铜绿假单胞菌后采集不同污染程度蛋液样本的原始高光谱信息,结合连续投影算法进行特征波段的提取,分别建立基于特征波段和全波段光谱信息下的偏最小二乘和支持向量机(support vector machine,SVM)预测回归模型。结果表明:标准化预处理效果相对最佳,蛋清、蛋黄以及全蛋液样本对应的相对最佳定量分析模型为基于特征波段下的SVM模型。其中蛋清预测集相关系数RP为0.81,预测集均方根误差(root mean square error of prediction,RMSEP)为0.63(lg(CFU/g));蛋黄预测集的R_P为0.82,RMSEP为0.47(lg(CFU/g));全蛋液样本中RP为0.75,RMSEP为0.75(lg(CFU/g))。结果表明,高光谱成像技术结合化学计量学方法,可以实现对鸡蛋内部微生物污染程度的定量预测。
