非同频场景下无人机遥控器信号参数估计方法

为了有效地管控和反制无人机,准确地估计无人机遥控器信号的参数,提出了一种非同频场景下无人机遥控器信号参数估计方法。该方法利用谱图变换法将信号转换为时频图,并对每个时隙的频谱进行插值以提高频域分辨率;借助全连接神经网络估计出每个时隙中的跳频信源个数;将门限自适应去噪算法和K-means算法相结合抑制噪声分量,估计出起跳时刻、跳频周期、中心频率以及总带宽等参数。实验表明,所提方法在上述参数估计性能方面相比2种传统方法具有明显优势。

高原地区VHF地空通信覆盖范围影响因素研究

针对利用地形遮蔽法计算的民航VHF通信信号覆盖范围较粗略的问题,提出了一种在原有的算法下加入雾衰减从而提高信号覆盖精度的算法模型,并构建可视化的显示平台。首先,以西藏某高原地区VHF通信监视台站为例,利用地理信息系统从实际的地图中获取台站周围的数字高程模型(DEM),计算在地形影响下不同高度层上的信号传播截止距离;其次,根据国际电联无线电通信部门(ITU-R)P系列建议书中的雾衰减模型,构造在地形和雾共同影响下的新算法模型;最后,给定飞行高度、发射频率、发射功率等进行仿真。结果表明,多因素影响下的信号覆盖范围比单因素下的覆盖范围精确,可以为VHF地面通信监视台站选址、飞行航线规划以及西部地区民航发展提供有效支撑。

基于应变率敏感性吸能材料冲击过程的猝量理论实验验证

猝量理论主要研究物体在变力作用下的动力学特性,当前主要是进行理论研究,相关实验研究较少。论文以吸能材料的冲击过程为研究对象,采用理论分析和实验验证方法,研究了在物体质量不变条件下,当外力随时间线性变化时,吸能材料动力学特性。根据牛二定律建立了质量恒定的吸能冲击材料力变率与急动度的函数关系,给出了吸能材料在冲击载荷作用下的急动度、速度、位移、冲击功解析公式,在此基础上,进行了吸能材料冲击试验,以验证理论计算方法和公式的正确性。结果表明:试验数据与理论结果基本一致,验证了理论结果的正确性。该方法对于力变率为常数的冲击载荷动力学研究具有参考意义。The jerk theory mainly studies the dynamic characteristics of objects under the action of variable force. There are many theoretical research results in this area, but few related experiments. Taking the impact process of energy absorbing materials as the research object, the dynamic characteristics of energy absorbing materials are studied by theoretical analysis and experimental verification methods when the external force changes linearly with time under the condition that the mass of the object is constant. According to Niu Er’s law, the functional relationship between the force change rate and the jerk of the energy absorbing impact material with constant mass is established, and the analytical calculation formulas of the jerk, velocity, displacement and impact energy of the energy absorbing material under the impact load are given. Based on which, the impact test of the energy absorbing material is carried out to verify the correctness of the theoretical calculation method and formula. Results show that the theoretical results are in good agreement with the experimental result, which verifies the correctness of the theoretical results. This method has reference significance for the study of impact load dynamics with constant force rate.

考虑能耗节约的集装箱码头装卸设备集成调度

针对自动化集装箱码头中岸桥与人工智能运输机器人(ART)的集成调度问题,依据作业阶段将设备能耗划分成多个表现形式,构建以最小化岸桥和ART的总能耗为目标的整数规划模型。为提高求解质量,提出一种具有重组变异和随机扰动的自适应粒子群算法。根据不同时期的搜索需求,对惯性权重实行自适应调整;并引入随机粒子增强个体的交互能力,结合迭代进程对最优粒子实施不定维更新,为其摆脱局部困境提供更多机会。最后,以天津港北疆C段自动化集装箱码头为研究背景设计了不同规模算例,将改进算法与GUROBI求解器以及其他算法进行比较,验证了模型和算法的有效性。结果表明,随着岸桥和ART的配置数量逐渐增加,作业进程加快,码头总能耗分别呈现降低和先降后升的趋势;此外,相比于传统的调度模型,所提方法能够在较短的完工时间里节约更多的作业能耗。

小型无人机遥控器信号跳频参数估计方法

小型无人机遥控器信号工作带宽约为80 MHz,传统的无人机遥控器信号参数估计方法有效地完成参数估计工作的前提是采集完整频段的信号,这在加大了参数估计难度的同时提高了对信号采集设备的要求。针对这一问题,基于频域互相关运算获得相邻时隙采样信号的频域互相关特性,通过引入逻辑回归、门限自适应去噪算法估计无人机遥控器信号参数,该方法不仅避免了设定阈值,提高了参数估计性能,而且能够估计在采样频率有限场景下所采集的时域非连续无人机遥控器信号的跳频参数。基于仿真和实测数据对比分析了传统的2种跳频信号参数估计方法与所提方法的参数估计性能。实验结果表明:与传统参数估计方法相比,无论小型无人机遥控器信号能否被完整采集,所提方法在参数估计精度方面均具有较大优势。且当信噪比超过-3 dB时,所提方法的参数估计性能达到饱和。

Banach空间中可数算子族的不动点集和广义混合均衡问题的公共解的强收敛性

在自反Banach空间框架中,提出一类新的收缩投影算法,来逼近一闭Bregman拟渐近非扩张可数算子族的不动点集和广义混合均衡问题的公共解,建立了一闭Bregman拟渐近非扩张可数算子族的不动点集和广义混合均衡问题的公共解的强收敛性结果,并用一数值例子来支撑文中所得的结果.无论算子族从有限个到可数个,还是算子从Bregman相对非扩张到Bregman拟渐近非扩张等方面,均对Jantakarn K和Kaewcharoen A(2021)的结果进行了的拓展和补充.

基于数字高程模型的民航甚高频地空通信信号覆盖仿真

为解决起伏地形下民航甚高频(very high frequency,VHF)地空通信信号覆盖范围计算精度低、冗余度大、数字高程模型(digital elevation model,DEM)数据获取缺乏自动性及信号覆盖图可视性差等问题,采用最大遮蔽角截止法等进行仿真研究。首先,考虑计算覆盖范围存在误差,提出利用反距离加权(inverse distance weight,IDW)插值法提高地形辨识度并在计算覆盖范围时考虑大气损耗;其次,为解决DEM数据获取缺乏自动性,利用MATLAB编码自动提取;再次,考虑遮蔽角计算存在冗余,采用“最大遮蔽角截止法”降低计算量;最后,为使覆盖范围直观可视,绘制二维及三维的覆盖显示图。结果表明,这些方法使遮蔽角计算量相较改进前降低了约64.60%,信号覆盖精度相较改进前提高了约3.315%。改进的覆盖仿真程序可以为VHF地面通信台站选址及飞行航线规划提供有效支撑。

基于模拟退火粒子群算法的甚高频台站补盲

目前中国西藏地区甚高频(very high frequency,VHF)通信台站在7000 m及以上高空航路通信信号覆盖存在覆盖盲区,但是并没有针对VHF通信信号盲区补盲方面的研究及对应的解决办法。为了解决以上问题,提出了一种以西藏地区的实际地形为优化算法搜索对象,以拉萨管制区管辖范围内航路通信信号的单重覆盖率、双重覆盖率及管制区的冗余度为指标的补盲部署数学模型。接着,在不改变西藏地区原有VHF通信台站数量和位置的基础上,利用模拟退火粒子群算法,采用最小频率最少台站个数寻找一个最优台站对未覆盖的一段航路进行VHF通信信号覆盖研究。仿真结果表明,该算法不仅实现了采用最小频率最少台站个数解决航路通信信号覆盖盲区的目标,而且克服了粒子群算法在寻优过程中易陷入局部最优解的缺点,同时也证明了提出的补盲部署数学模型的正确性及改进的粒子群算法的高效性。该算法和模型可以为航线网路规划、台站部署优化及最终通过该方法解决频谱资源匮乏问题提供理论支撑和技术支持。

基于信息融合技术的超前液压支架姿态感知方法及实验验证

超前耦合支护系统空间姿态动态监测方法融合了众多的先进感知传感器,而单一感知传感器间相对独立,无法融合由于复杂扰动变化引起的超前液压支架组的空间姿态动态信息和相对位置信息反馈。采用多传感器系统协同作业的原理,结合超前液压支架组相对位置调整、移架和顶底板变形引起的2种典型空间姿态变化情况,提出一种基于信息融合技术的超前液压支架组姿态感知方法。采用超声波测距传感器测量超前液压支架组与巷帮相对位置动态信息,将小于安全距离进行位置调整过程中所引发的超前液压支架组空间姿态变化视为航向角度的动态变化,实现超前液压支架组位置调整、移架过程的空间姿态感知。采用九轴姿态传感器感知支架顶梁、底座和连杆机构的姿态动态变化信息,利用卡尔曼滤波算法融合单个姿态传感器各轴姿态数据,抑制测量过程中噪声的影响,利用自适应加权融合算法将所有姿态传感器具有相同变化趋势的同轴数据进行融合,实现对超前液压支架组空间姿态数据的动态融合感知。最后使用超前液压支架组空间姿态感知实验台对所提出的超前液压支架组空间姿态感知方法进行实验验证分析。实验结果表明:横滚角融合结果最大误差为0.0243°,最小误差为0.0016°,平均绝对误差为0.0048°,偏航角融合结果最大误差为0.0276°,最小误差为0.0012°,平均绝对误差为0.0047°,验证了所提出的姿态感知方法的准确性。

基于模糊评价法的甚高频通信台台址评价研究

对多因素的甚高频通信台站模糊评价模型进行了研究,并模拟选址的综合评价过程。首先,阐述了甚高频覆盖范围评价的现实意义。其次,构建了所需的数据库,并在此基础上建立了综合考虑居民点距离、区域覆盖率、航路覆盖率、土壤类型等多因素的评价模型。随后,通过层次分析法对该模型进行优化,以使其更加合理。最后,用模糊评价法对西藏地区现有的通信台址进行评价得出结论,为之后研究通信台站选址提供决策支持。

环县地区泌尿系结石成分及危险因素分析

目的:通过对庆阳市环县地区1800例泌尿系结石病人的性别、年龄、职业、居住地、结石部位、结石大小、结石CT值、结石成分等临床特征以及治疗方式进行回顾性分析,探讨庆阳市环县地区泌尿系结石病人的结石成分及危险因素,为该地区泌尿系结石的防治提出意见和建议。方法:收集2017年1月至2023年6月环县人民医院泌尿外科收治的1800例患者的性别、年龄、职业、居住地、结石部位、结石大小、结石CT值、治疗方式等信息,选取其中收治的600例泌尿系结石标本送江苏省中医院泌尿外科行结石成分分析,对结果及临床资料进行分析。结果:男性患病率显著高于女性,性别比3:1;40~60岁是泌尿系结石高发年龄段(43%);职业以农民为主(95%);城郊高于农村(环城镇31%);结石好发于上尿路(92.3%);结石大小以2.0 cm以下为主(99.1%);600例结石成分分析显示:该县尿路结石中以混合成分结石偏多(70.4%),主要是一水草酸钙 + 二水草酸钙 + 碳酸磷灰石(21.0%),单一成分结石以草酸钙结石为主(18.9%);草酸钙为本县泌尿系结石的主要成分。结论:环县泌尿系结石患者中,青壮年泌尿系结石发生率高,男性明显多于女性,结石成分均以草酸钙为主,结合本地区经济状况、人口规模、环境生态等因素,结石危险因素较多,预防难度较大。

中国煤炭开采技术及装备50年发展与创新实践--纪念《煤炭科学技术》创刊50周年

回顾《煤炭科学技术》杂志推动和见证中国煤炭开采技术及装备50年发展与创新实践的发展概况,阐述从煤矿机械化到煤矿智能化的创新历程并重点分析采煤机装备技术研发支撑煤炭开发工艺变革,综述煤矿装备智能化迭代发展并提出煤矿装备智能化发展思路。煤炭开采技术历经炮采、普通机械化开采、综合机械化开采、智能化开采4次重大技术变革,实现了煤炭生产力的巨大进步。采煤机装备研发支撑煤炭开发工艺变革,液压支架支护理论、设计方法、支架架型结构和制造技术的创新支撑实现我国液压支架产品由低端到高端的突破;采煤机制造工艺、机型适应性和监控系统等短板技术攻坚取得重大进展,采高0.8~9.0 m全系列采煤机满足我国煤矿高效生产要求,智能化水平不断提升;大运量长运距工作面刮板输送机关键技术不断突破,450 m超长工作面大运量刮板输送机可靠运行,智能变频一体机传动代替传统CST等传动,节能近30%;大运量带式输送机永磁直驱、芳纶带和无基础带式输送机结构等技术创新具有节能、可靠和智能的显著优势;电液控制和无人化智能开采控制技术快速发展,国产化SAC型液压支架电液控制系统、SAM型工作面自动化系统和SAP型智能供液系统广泛应用;“掘锚一体机+锚运破+大跨距转载”掘锚一体机系统、悬臂式掘锚护一体机+临时支护系统和TBM全断面硬岩掘进系统,解决了采掘失衡难题;智能变频节能传动支撑矿山节能,采煤机装备全面国产化创新与智能制造能力快速提升,研发的30多种煤矿机器人在陕煤柠条塔煤矿集群应用,取得良好效果。煤矿智能化技术快速迭代发展,分析了煤矿数据流分类与关联,提出了煤矿智能化总体技术架构与“分级抽取-关联分析-虚实映射”的数据处理基础理论,综述了煤矿智能化系统耦合与迭代开发进展以及煤矿智能化技术标准体系建设进展,提出包括构建以“煤智云”为基础的数据价值生态,推进复杂条件智能开采工艺与装备及煤矿机器人集群研发,建设系统智能与人文智慧融合的煤矿智慧生态的煤矿智能化发展思路,为企业高质量发展指明了技术方向。

小净距三洞并行公铁隧道近接施工及爆破振动影响研究

依托甬舟公路孙家湾1号隧道与甬舟铁路牛皮岭下隧道并行段,通过数值计算,对三洞并行隧道中间铁路隧道先行情况下,公路隧道施工顺序、二衬施作时机及工法步距开展研究,并探究了公路隧道爆破对中间铁路隧道二衬的影响,对孙家湾1号隧道的安全净距及在不同工况下的振速进行研究。主要研究结论为:(1)塑性区集中在开挖范围中下部及公路右线与铁路隧道中夹岩处,中间铁路隧道受公路隧道开挖扰动影响左右拱腰产生较大水平变形;(2)小净距三洞并行隧道中间铁路隧道先行,宜采用公路左线-公路右线的开挖顺序,铁路隧道二衬施作完后再施工公路隧道,采用CD法施工,并设置公路左右线步距为50 m;(3)对不同围岩级别、开挖进尺、工法的9种工况爆破施工对中间铁路隧道二衬影响进行探究,得出各工况下振速传播路径、最大部位、振速数值是否满足要求,并对爆破施工提出针对性意见;(4)Ⅳ级围岩、采用CD法施工,孙家湾1号隧道爆破施工极限安全净距为11.5 m,净距小于11.5 m时建议采用机械开挖。

钢铁物流园区的仓位布局和路径规划

针对钢铁物流园区设备利用率低和取货时间长等问题,综合仓位布局和提货路径设计构建了考虑作业设备负载均衡的两阶段模型。首先,以均衡单个堆场内的起重机作业任务为目标,基于二维装箱问题建立仓位布局模型,并设计了钟摆式启发式策略求解该模型。而后,在仓位布局的基础上,以均衡园区内全部堆场起重机的作业任务为目标,构建了提货路径优化模型,并结合鲸鱼算法设计随机密钥编码、解码策略对车辆提货路径进行优化。最后基于实际案例,工作任务分配量、行驶路径以及驻留时间三个方面对提出的模型和算法进行验证。实验结果表明,这里构建的模型和算法能够有效均衡作业任务量,减少车辆等待时间。

煤矿智能化基础理论体系研究

研究背景、意义及主要内容研究背景及意义煤炭是我国主体能源,是国家能源安全的压舱石。2020年,国家能源局、国家矿山安全监察局等八部委联合印发了《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》,数字煤矿及智能化开采技术成为当前煤矿开采领域研究的热点问题。随着开采装备状态、安全监测监控等更广泛、更深入的信息不断融入,形成了一系列信息化、数字化矿山模型与技术.

工业以太网智能开采控制系统

研究背景存在问题随着综采工作面自动化、智能化采煤的深入研究和推广,基于单线低速CAN总线的支架控制系统在数据传输、实时性方面已经显现出一定的局限性。控制系统的架间通信宽带低,通常仅有几十至几百kbit/s,控制延时通常大于200ms,且存在通信接口种类多,协议不统一,软件平台适应性差,单工作面需要开发定制化应用软件的问题。

长江下游地区深部电性结构及岩石圈拆沉机制

长江下游地区处于中国东部的中间地带(图1),该区是中国重要的Cu、Fe、Au等多金属成矿带。长江下游地区呈狭窄带状分布了鄂东南、九江—瑞昌、安庆—贵池、庐江—枞阳、铜陵、宁芜和宁镇7个大型矿集区。该区晚中生代岩浆活动认为是主要成矿物质来源,但该区成矿的深部构造背景等方面仍然存在些争议(吕庆田等,2014)。长江下游地区处于中下扬子地区中生代构造体制转换的关键部位,特殊的构造位置与成矿作用之间的关系还不清楚.

华夏地块新元古代沉积记录与超大陆重建

新元古代-早古生代,Rodinia超大陆裂解至Gondwana大陆聚合的过程对华南构造格局与古地理演化具有重要的制约作用,然而在这过程中华夏地块的位置、华夏与扬子之间的关系等问题仍存在争议。本文通过同位素地层年代学、新元古代冰期事件及成矿事件对比了华夏地块武夷南部-南岭地区及华夏西缘新元古代中-晚期地层。在此基础上,对新元古代沉积物进行碎屑锆石物源分析,发现华夏西缘拉伸纪晚期-埃迪卡拉纪曾出现多次物源方向的转换,并在成冰纪晚期同时出现来自华南内部和外部的双向物源。结合浅海陆棚的沉积环境,表明此时扬子与华夏之间并没有宽阔的大洋相隔。华夏地块拉伸纪晚期-埃迪卡拉纪碎屑岩中包含了大量中元古代至新元古代早期的碎屑锆石,与东冈瓦纳北部印度、东南极等地区的沉积记录吻合,指示华夏地块至少自750 Ma时期就接收到来自印度北缘的碎屑物质。在Rodinia超大陆裂解至Gondwana大陆聚合期间,华南一直保持在超大陆边缘的古地理位置,与印度北缘相连。