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公开(公告)号:CN118656678A
公开(公告)日:2024-09-17
申请号:CN202410796736.8
申请日:2024-06-20
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学前沿技术研究院
IPC: G06F18/24 , G06F18/10 , G06F18/213 , G06F18/214
Abstract: 本发明公开了一种基于多维电磁散射参数的堆栈泛化昆虫种类辨识方法,旨在提供一种高精度的昆虫种类识别解决方案,以有效解决昆虫雷达在迁飞昆虫识别方面的低效问题。该方法通过对昆虫的极化散射矩阵(Scattering Matrix,SM)进行计算,提取22维电磁散射特征,包括11维极化方向图特征、4维RCS幅度特征、2维散射矩阵差分特征和5维极化不变量特征。在昆虫样本量较少或不均衡的情况下,采用高斯数据增强手段进行数据集的扩充;随后,运用堆栈泛化算法对扩充后的数据集进行训练和测试。
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公开(公告)号:CN118642098A
公开(公告)日:2024-09-13
申请号:CN202410795835.4
申请日:2024-06-19
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学前沿技术研究院
Abstract: 本发明公开了一种基于多频极化对称假设的昆虫二维体轴朝向估计方法。首先基于昆虫对称性推导了昆虫简化后向散射模型;然后建立了基于昆虫多频段极化散射矩阵的二维体轴朝向估计代价函数;接着,通过对代价函数求导,得到了昆虫二维体轴朝向的估计。该方法相较于传统方法在精度和抗噪声性能上均有提升,这有助于实现迁飞害虫精确的轨迹预测,提高迁飞害虫管理能力。
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公开(公告)号:CN118294889A
公开(公告)日:2024-07-05
申请号:CN202410389248.5
申请日:2024-04-02
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学前沿技术研究院
Abstract: 本发明公开了一种基于圆极化协方差矩阵的昆虫朝向提取算法,可以用于昆虫体轴朝向的高精度估计。本发明首先从昆虫散射矩阵得到对应的圆极化分量,然后定义圆极化基矢量,获得昆虫的圆极化基协方差矩阵G,将圆极化协方差矩阵G中的右‑右和左‑左圆极化相关项(即G13项)用于昆虫体轴朝向估计;昆虫体轴朝向与天线极化方向平行时,G13项相位为0,因此,G13项的相位#imgabs0#估计问题可以等效转化为昆虫体轴朝向θ的估计问题;最终,基于昆虫体轴朝向与雷达极化方向平行时共极化通道能量最大的准则实现朝向角度去模糊,从而获得昆虫的体轴朝向θ。
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公开(公告)号:CN119442931B
公开(公告)日:2025-05-23
申请号:CN202510045582.3
申请日:2025-01-13
Applicant: 北京理工大学前沿技术研究院 , 北京理工大学
Abstract: 本申请提供了一种用于昆虫雷达的漏检昆虫补偿方法、设备及介质,属于昆虫雷达技术领域。该方法包括:步骤1:基于昆虫实际迁飞的预设迁飞特征数据,构建迁飞昆虫目标特性模型;步骤2:基于迁飞昆虫目标特性模型、预设脉冲对消技术及预设恒虚警检测算法,构建昆虫检测数量损失模型;步骤3:根据迁飞昆虫目标特性模型、昆虫检测数量损失模型,建立与昆虫飞行速度估计值对应的代价函数,以基于代价函数进行漏检昆虫数量补偿;步骤4:基于预设仿真参数及代价函数对昆虫检测数量损失模型进行补偿仿真验证,并在相应的数量补偿误差小于预设阈值之后,部署相应代价函数及昆虫检测数量损失模型至用户终端,以进行漏检昆虫补偿作业。
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公开(公告)号:CN115308737B
公开(公告)日:2025-03-04
申请号:CN202210919044.9
申请日:2022-08-02
Applicant: 北京理工大学前沿技术研究院 , 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种基于目标回波幅度调制的昆虫雷达波束内测角方法,属于昆虫雷达技术领域,首先构建昆虫穿越雷达波束的回波信号幅度模型,生成理想回波幅度序列,然后结合实测回波幅度序列,以回波幅度形状为约束,建立优化函数,直接求解昆虫进入波束时到波束中心轴的距离和飞行方向,最后求解昆虫在波束中的位置。本发明可以在雷达无测角功能时从回波幅度变化趋势中估计目标位置,用于解决昆虫偏离雷达波束中心时,雷达散射截面积(RCS)测量偏小的问题,从而提高昆虫体型参数反演的精度,有助于提高迁飞昆虫种类识别精度并预测病虫害的爆发。
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公开(公告)号:CN119442931A
公开(公告)日:2025-02-14
申请号:CN202510045582.3
申请日:2025-01-13
Applicant: 北京理工大学前沿技术研究院 , 北京理工大学
Abstract: 本申请提供了一种用于昆虫雷达的漏检昆虫补偿方法、设备及介质,属于昆虫雷达技术领域。该方法包括:步骤1:基于昆虫实际迁飞的预设迁飞特征数据,构建迁飞昆虫目标特性模型;步骤2:基于迁飞昆虫目标特性模型、预设脉冲对消技术及预设恒虚警检测算法,构建昆虫检测数量损失模型;步骤3:根据迁飞昆虫目标特性模型、昆虫检测数量损失模型,建立与昆虫飞行速度估计值对应的代价函数,以基于代价函数进行漏检昆虫数量补偿;步骤4:基于预设仿真参数及代价函数对昆虫检测数量损失模型进行补偿仿真验证,并在相应的数量补偿误差小于预设阈值之后,部署相应代价函数及昆虫检测数量损失模型至用户终端,以进行漏检昆虫补偿作业。
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公开(公告)号:CN118690323A
公开(公告)日:2024-09-24
申请号:CN202410804585.6
申请日:2024-06-21
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学前沿技术研究院
Abstract: 本发明公开了一种基于朝向分布先验的昆虫多频段二维体轴朝向融合方法,其基本思想是,首先基于单频段极化散射矩阵估计昆虫二维朝向;其次,仿真分析雷达测量噪声服从高斯分布的情况下,昆虫二维朝向单频估计结果的分布,结果显示,二维朝向单频估计结果服从均值为朝向真值的高斯分布;最后,基于单频二维朝向估计的高斯分布,推导了基于多频段二维朝向测量结果的二维朝向最大似然估计,实现了多频段二维朝向估计结果的有效融合。
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公开(公告)号:CN118688742A
公开(公告)日:2024-09-24
申请号:CN202410804565.9
申请日:2024-06-21
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学前沿技术研究院
Abstract: 本发明公开了一种基于多频段差分特征值的昆虫雷达体重分段反演方法。本发明首先分析了不同体重昆虫在9.5GHz和11.5GHz的极化方向图类型,基于此给出了昆虫分类的依据;然后分析了不同体型昆虫与散射矩阵多频差分特征值的关系,并基于此给出了基于多频差分特征值的昆虫体重分段反演经验公式。本发明提供了一种不受昆虫在波束中位置影响的1000mg以下昆虫体重鲁棒反演手段,有助于提高昆虫雷达的观测能力,促进昆虫迁飞行为的研究。
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公开(公告)号:CN118566897A
公开(公告)日:2024-08-30
申请号:CN202410626578.1
申请日:2024-05-20
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学前沿技术研究院
Abstract: 本发明提供一种基于多频差分估计器的昆虫雷达体长反演方法,首先基于昆虫极化散射矩阵计算出四个与回波强度不相关的差分估计器,再分析得出多频差分估计器与昆虫体长之间的相关关系,最后基于随机森林回归算法构建多频差分估计器到昆虫体长的映射关系,实现体长反演;由此可见,本发明基于四个差分估计器均与昆虫体长存在一定相关关系的结论,结合四个频段的四个差分估计器实现了昆虫体长的高精度、可反演体长范围大且对回波强度不敏感的反演估计,精确的昆虫体长数据有助于实现迁飞害虫精确种类辨识。
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公开(公告)号:CN115343706A
公开(公告)日:2022-11-15
申请号:CN202211070838.9
申请日:2022-09-02
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学前沿技术研究院
Abstract: 本发明公开了基于极化相位特性的昆虫朝向估计方法。首先基于微波暗室实测的昆虫PSM研究了昆虫极化相位特性,发现了昆虫朝向与极化相位的对应关系,即极化相位最大值总是出现在极化方向与昆虫体轴垂直时,而极化相位最小值总是出现在极化方向与昆虫体轴平行时,且对所有体型昆虫均成立;然后基于新发现的极化相位特性,提出了一种新的昆虫朝向估计方法。该方法估计的昆虫朝向理论上不存在90°错误,且低信噪比下估计精度更高。本发明为测量昆虫朝向提供了一种有效的手段,有助于提高昆虫雷达的观测能力,促进昆虫迁飞行为的研究。
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