基于实测数据的货车编队荷载作用特征分析

货车编队技术是货运交通智能化的重要研究方向之一。以货车编队的荷载作用为研究对象,在明确货车编队的横向、纵向控制模式的基础上,调研并总结了国内外货车编队的实测项目;基于AUTOPILOT项目的实测数据,分析了货车编队的横向和纵向荷载分布特征,并在此基础上分析了货车编队的轴载作用影响。结果表明:货车编队的轮迹横向分布标准差为7.14 cm,仅为传统货车的1/3,具有明显的“渠化”特征;货车编队在以100 km/h的速度行驶时,车头时距可低于0.8 s,约为相同速度下传统货车的27%;与传统货车相比,货车编队运行轴载作用次数具有“高频”特性,对现有路面结构的抗疲劳性能提出更高的要求。

基于实测数据的飞机虚拟预装配技术发展综述

新一代飞机等航空重大型号呈现出高隐身、重载、远程、长寿等阶跃发展新特征,使得现有基于理论模型的数字化装配仿真协调技术难以满足其超高的装配精度与服役性能要求。针对上述装配精度进一步提升的新需求,介绍了一种引入装配关键特征实测模型的虚拟预装配技术,通过在装配过程中精准表达零件制造误差与装配累积误差,实现在精度要求超高的装配关键部位质量精准控制与溯源调整。通过分析该技术实现特点,厘清了基于实测数据的飞机虚拟预装配技术体系框架。梳理了飞机复杂结构的装配关键特性识别与分析、面向虚拟预装配的零件几何特征测量与重构以及面向装配语义与几何特征约束的虚拟预装配分析等相关关键技术的发展现状,结合新一代飞机的超高尺寸精度与服役性能需求,得出了数字孪生体系下面向实测模型的虚拟预装配技术发展新趋势。

基于实测数据融合的堆芯物理模型反演优化方法及工业验证研究

由于堆芯运行过程中的组件辐照生长、冷却剂高速冲击等因素,燃料组件不可避免地会出现弯曲现象。但机组运行期间无法直接测量燃料组件弯曲状态,导致数值模拟采用的堆芯物理模型与真实堆芯状态之间存在差异,直观上表现为堆芯功率分布的计算值与实测值存在显著误差。为了提高数值模拟精度,本文开展了基于实测数据融合的堆芯物理模型反演优化方法研究:采用人工神经网络算法,通过大量样本训练建立堆芯物理模型与实测数据物理场之间的显式函数关系;基于三维变分算法和实测数据物理场,建立物理模型反演优化代价函数,通过实测数据反演优化得到与真实状态更为接近的堆芯物理模型。为了实现方法验证,本文利用国内某商用压水堆核电厂的功率分布实测数据对堆芯燃料组件弯曲实现了反演优化。数值结果表明:采用反演优化得到的堆芯物理模型,可将堆芯功率分布计算误差的最大值由13.4%降至7.7%,显著提升了堆芯数值模拟结果的精度。因此,本文提出的基于实测数据融合的堆芯物理模型反演优化方法能够显著提高堆芯数值模拟的精度,在核反应堆数字孪生技术研发中具有重要的应用价值。

结合InSAR与实测数据的矿区地表大量级沉陷监测方法

针对利用合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)难以获取矿区大量级沉陷信息的问题,本文提出了一种融合实测数据的大量级沉陷InSAR监测方法。该方法首先计算矿区时序InSAR累计沉降盆地,然后基于InSAR最大形变监测梯度确定融合边界,最后利用反距离权重插值方法将实测数据和InSAR监测结果融合,完整获取矿区的大量级沉陷盆地。以山东某矿3308工作面为研究区域进行监测,并对该方法的可行性和精度进行了验证。结果表明,该方法提取的矿区大量级沉陷盆地连续完整,空间位置和形态特征与实际开采情况相符,与水准实测数据相比,融合结果的平均误差和均方根误差分别为73.2和111.6 mm,可获取更为完整准确的矿区沉陷信息。

基于GIS和实测数据的洪水灾害评估

文章利用漳州市山洪灾害和村落抗洪能力调查评价项目数据,建立漳州市山洪灾害风险评价体系,并综合考虑降水、人口密度、土地类型、经济情况等多个因素,采用层次分析法确定各因素的权重,并利用地理信息系统(GIS)进行分析和绘图,确定了漳州市山洪灾害的危险性、易损性和风险分布。在ArcGIS软件中采用自然间断法将风险等级划分为低、较低、中、较高、高五个等级。研究结果显示,漳州市洪水高风险区分布在西部山区,高易损地区主要分布在市区等经济发达地区。研究结论对漳州市及其他沿海城市的洪水灾害防护具有重要的参考意义。

基于Web方式下飞机飞行实测数据可视化方法研究

本文主要基于Web方式实现飞机飞行情况的可视化,分析、研究并实时监测飞机飞行状态。使用Google Earth API以及计算机语言,对飞机航行轨迹进行仿真设计,实现飞机飞行数据的实时采集、处理与加工,使用可视化建模手段,实现飞机飞行数据的可视化,使相关工作人员可以快速、灵活、客观地掌握各批次飞机的飞行航迹,有利于提升工作效率,保障运行安全,保障民航业安全。同时,在使用过程中,可以根据反馈效果动态调整优化功能,使系统更贴合实际,推动相关工作的有效开展。

基于多维实测数据的管廊结构状态反演模型的建立

输电管廊作为“地下生命线”,亟需稳定可靠的监测数据实现管廊接口健康状态风险的预警。现有模型一般是针对一维或二维受力下弹性、连续和匀质的长线型结构已有较好的分析效果,然而实际输电管廊结构常设有接缝,不具有线弹性结构,而且在平原、山地和沿海等不同地域的管廊结构也存在差异。

基于距离多普勒算法的星载SAR实测数据成像研究

针对合成孔径雷达(SAR)成像问题,基于点目标散射模型,在信号频谱分析的基础上推导了距离多普勒(RD)成像算法,通过点目标SAR成像仿真验证了该成像算法的有效性。在此基础上实现了RADARSAT-1实测数据的星载SAR成像,并与卫星遥感地图对应区域进行了比对,结果表明二者的海岸轮廓线及醒目建筑物形状基本吻合,验证了RD成像算法在处理星载SAR实测数据中的有效性和高效性。

基于实测数据和机器学习的风电机组载荷预测模型

快速准确预测风电机组载荷对机组设计及安全运行具有重要意义。该文通过机组原型测试和数据标定得到风电机组关键部位载荷数据,利用Pearson系数分析多种实测机组状态数据和气象数据的统计量与载荷特性之间的相关性,基于相关性排序确定预测模型输入参数。采用极端随机森林算法建立风电机组载荷预测模型,全面预测机组关键部位极限载荷、平均载荷和等效疲劳载荷。测试结果表明:预测模型能快速准确预测风电机组叶片、塔顶和塔底载荷特性,平均R2确定系数为0.96,可为机组载荷水平监测和安全运行提供有效支持。

基于北京市区实测数据的雷暴风风场时空统计特性研究

雷暴风引发的结构破坏、财产损失和人员伤害屡有发生,其风场特性的认识和研究是结构抗雷暴风设计的基础。该文基于北京市区325 m高气象塔实测数据识别的70个雷暴风事件,采用经典雷暴风模型对其平均风及脉动风时空特性等进行了统计分析,研究结果表明:雷暴风频发于夏季,其峰值风速主要出现在北京时间的下午及傍晚时分且较易发生于西北方向;在峰值风速发生时段,平均风速剖面均值呈现轻微的鼻形特征;雷暴风湍流强度和阵风因子剖面与大尺度稳态强风特性存在较大差异,且雷暴风统计结果均大于大尺度稳态强风的对应值;北京市结构抗雷暴风设计中可考虑应用Von Karman谱计算雷暴风荷载。该研究结果可为雷暴风风场统一模型的建立和结构抗雷暴风设计提供参考。

基于实测数据的磁浮列车设备加速振动试验研究

文章针对磁浮与轮轨列车在车载设备振动环境方面存在的显著差异,为解决磁浮设备加速振动试验的问题,基于商用磁浮3.0版列车在同济大学高速磁浮试验线进行了整车振动测试,采用统计容差法归纳得到实测功率密度谱(PSD),推导出的加速因子为5.66,以此设计了磁浮设备垂向、横向和纵向的加速振动试验剖面。经对实测PSD和IEC 61373:2010标准PSD分析可知,实测PSD在2~50 Hz频段内的量级低于标准谱,两者加速度均方根值(RMS)的相对偏差为-35.3%~-59.4%;实测振动频率上限为500 Hz,高于标准频率上限150 Hz。由此可知,磁浮设备的振动量级低于轮轨列车,振动频带范围高于标准要求,采用实测PSD可更真实地模拟磁浮列车现场运行振动环境。

基于箔条干扰实测数据的对抗方法研究

箔条干扰是一种典型的无源干扰措施,其扩散过程复杂且特征信息多变,现有的对抗方法无法兼顾准确率和普适性。针对这一问题,基于距离-多普勒(range-Doppler,R-D)二维图的距离、频率分布特征,提出了一种更为有效的抗箔条干扰方法。首先,采用均值漂移聚类算法分离目标与箔条的点集。然后,提取频偏和等新的特征信息辅助机器学习分类器完成整个扩散过程的对抗识别。最后,该方法被应用于某相参末制导雷达的大量抗箔条干扰实测数据。数据处理结果展示了箔条弹自打出到完全扩散整个过程中各干扰特征的变化情况,在此基础上讨论了特征的稳定性和对抗方法的可靠性。理论分析和实测数据处理结果都表明所提抗箔条干扰方法在整个扩散过程中能够准确地辨识箔条,因此所提方法抗干扰性能卓越、环境适应能力强。

基于实测数据的海上风电结构动力响应分析

地震是危害海上风电结构作业安全的重要环境因素,目前,国内尚未公开发表真实地震响应下,海上风电结构的实测动力响应数据。分析了某地震活动区海上风电结构的实测地震响应,采用随机子空间识别方法进行风机的模态识别,阐述了风机机舱偏航将引起前后、左右两个正交方向振动的耦合,并从理论上证明了利用耦合、解耦数据识别模态参数的差异。结果表明:1)耦合与解耦信号识别的频率、阻尼比完全相同,而耦合信号识别的模态振型与偏航角有关;2)地震作用会对结构产生巨大冲击;3)非地震作用下,风机塔筒前后、左右第一阶弯曲模态为主要模态,地震作用可以激发风机的高阶模态,使得塔筒中上部而不是顶部的振动响应最大。此分析对地震活动区海上风电结构的抗震设计具有一定的参考价值。

基于实测数据的北京市区雷暴风识别和数据库组建

为了探究北京市区的雷暴风风场特性,采用安装在不同高度的9个超声风速仪采集的大量连续高精度风速实测数据,依据不同风暴脉动及高斯平稳特性,开发分类子程序,采用定量控制和定性判断相结合的方法对强风事件进行分离、识别,建立北京市区雷暴风数据库。结果表明:北京市区主要有大尺度稳态强风、雷暴风和中间事件3种类型强风暴;基于风暴特性开发的分类子程序可实现雷暴风的快速识别,需要进行专家定性判断的记录仅占0.26%;共获得314个雷暴风记录,70个雷暴风事件,增加了现有雷暴风数据。

基于Web技术的多源遥感实测数据管理平台设计与实现

由于遥感数据存在数据量大、内容复杂和格式不统一等问题,对于科研人员来说分析和应用具有一定的复杂性,基于此,本文设计了一个基于Web技术的遥感数据管理系统,该平台采用了Web前端技术和后端技术相结合的方式,前端使用了超文本标记语言(hypertext markup language,HTML)、层叠样式表(cascading style sheets,CSS)、JavaScript等技术,后端使用了SSM(Spring+SpringMVC+MyBatis)框架、MySQL数据库等技术。用户可以通过浏览器访问该平台,进行数据管理和使用。旨在方便相关人员对多源遥感实测数据进行管理和使用,提高工作效率。本系统是一个功能强大、操作简便、易于扩展的多源遥感数据管理系统,可以满足用户对遥感数据管理和应用的需求。

基于实测数据的飞机高压液压导管应力分析及结构优化

飞机液压导管受机体变形、发动机开车以及带应力装配等因素影响,应力状态频繁变化,严重影响到液压系统功能的实现,甚至会给飞机安全带来隐患。针对飞机高压液压导管应力数据难以采集、数据分析方法选择困难及结构优化依据缺乏等问题,开展导管应力分析及结构优化研究。首先,分析飞机高压液压导管应力分析及结构优化全过程,考虑数据采集、数据分析及结构优化不同要素,提出一种基于实测数据的飞机高压液压导管应力分析及结构优化框架模型;然后,在飞机液压导管应力准确测量的基础上,通过数据预处理、数据转换、特征识别等数据分析方法判定应力超限导管,进而实现导管结构优化;最后,以一种飞机的高压液压系统为例,验证了所提方法的可行性和有效性。

基于实测数据的声速剖面延拓和同化应用研究

海水中声速剖面的建立是研究水下声场传播规律的基础之一,基于实测声速剖面数据对历史声速剖面数据库进行延拓和同化。首先,对某次海洋实验实测数据进行预处理,剔除数据中异常点,并根据拟合法将实测数据与历史网格对齐;其次,利用融合法对历史数据进行同化,得到同化后的声速剖面;最后,根据观测值和同化值的均方根误差进行实验验证,结果符合预期。

GRACE卫星关键载荷实测数据的有效处理和地球重力场的精确解算

首先对美国喷气推进实验室(JPL)公布的2007-06-01～2007-12-31时间段内的GRACE Level 1B卫星GPS轨道位置和速度、K波段系统星间速度、加速度计非保守力以及恒星敏感器姿态实测数据对应进行了轨道拼接、粗差探测、线性内捅、重新标定、坐标转换、误差分析等有效处理;其次,基于改进的能量守恒法恢复了120阶GRACE地球重力场,在1 20阶处累计大地水准面精度为25.313 cm;最后,检验了本文地球重力场模型IGG-GRACE的可靠性,同时分析了IGG GRACE解算精度在低频部分略优于德国波兹坦地学研究中心(GFZ)公布的EIGEN-GRACE02S地球重力场模型,而在中高频部分略低的原因.

基于实测数据的上海地区超深基坑变形特性研究

根据58个上海软土地区19m以上超深基坑数据库,从基坑围护结构水平位移和墙后地表沉降两个方面进行了研究。通过充分的数据挖掘,围护结构水平位移方面,得到了围护结构水平位移曲线形态特征、最大水平位移的位置、归一化的最大水平位移值;墙后地表沉降方面,得到了墙后地表沉降的曲线形态、墙后最大地表沉降值、墙后地表沉降的影响范围。并对这些规律产生的原因进行了机理分析。这些结论可用于超深基坑的变形估算、优化设计以及指导施工。

基于实测数据的终端区空中交通流特性分析

研究机场终端区空中交通流时空特性,为揭示交通流内在相互影响及拥堵机理,优化终端区管控策略提供科学依据.本文根据实测的空管雷达信息,首先确定目标航段上空中交通流参数的时序分布;然后从交通流参数关系基本图出发,结合终端区空中交通运行方式与管制规则的分析,将空中交通流状态划分为自由流、弱管制干预流和强管制干预流三个阶段;最后,在状态划分的基础上,采用线性回归分析建立空中交通流的速度—密度模型、流率—密度模型和流率—速度模型,并以F和T检验对回归模型及回归系数的显著性进行检验.研究结果表明,本文建立的交通流模型能够较好地反映空中交通流特性,且对终端区空中交通时空态势的评估具有应用价值.