基于Bayes-LSTM的公路隧道围岩变形预测方法研究

在公路隧道施工过程中,围岩的稳定性对隧道施工的影响较大。因此公路隧道围岩变形的监控量测与准确预测是保障隧道施工安全的关键。针对当前隧道围岩变形的预测精度较低以及泛化能力较差等问题,该文提出一种基于贝叶斯(Bayes)优化长短期记忆网络(LSTM)的方法,该方法首先对拱顶沉降和周边收敛的原始监测数据进行预处理,而后构建公路隧道拱顶沉降与周边收敛的初始LSTM模型,并利用Bayes优化模型中的超参数,最终得出预测结果。利用该模型对某公路隧道拱顶沉降和周边收敛进行预测,将预测结果以均方根误差为评价指标与神经网络(CNN)和支持向量回归(SVR)进行对比。预测拱顶沉降时,Bayes-LSTM模型的平均预测精度相较于CNN与SVR模型分别提高了1.0与1.26;预测周边收敛时,Bayes-LSTM模型平均精度相较于CNN与SVR分别提高了0.3与0.32。表明Bayes-LSTM模型的预测精度较高,同时其能在训练模型过程中对历史信息进行判断和取舍,极大地提高了时序数据处理的效率,为公路隧道围岩变形预测提供了新的思路和探索。

基于OAM复用信号高效调制解调的声学超表面

轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)复用是提高声学通信系统数据容量的一种潜在解决方案,提出一种利用声学超表面对OAM复用信号进行调制和解调的方法,利用该方法对独立声轨道角动量(Acoustic Orbital Angular Momentum,AOAM)信号的幅度和相位进行分析,并通过仿真实现对AOAM信号的调制和解调.AOAM信号的相位和幅度提供正交自由度,通过设计合适的声学超表面并将其与二进制差分相位编码技术相结合,证明其可以实现AOAM复用信号的有效调制和解调.正交声学螺旋模态可防止模式耦合和串扰,从而增强声学多路复用.基于谐振的结构提供信号频率选择性,提高了交互效率,简化了终端设备,便于实现大容量声学通信系统的创建.

高职院校学生资助工作廉政风险防控研究

高职院校学生资助工作,肩负着促进教育公平、推进社会公平的重要使命,目前在家庭经济困难学生认定、奖助学金申报及评审、奖助学金发放及使用监管等环节存在廉政风险。文章深入剖析其原因,并提出强化廉洁教育、宣传资助政策、规范工作程序、开展廉政风险防控、加大监督执纪力度等对策。

高职院校校园文化建设与“四史”宣传教育深度融合的思考

校园文化建设对于学校人才培养工作具有重要意义,高职院校应当重视校园文化建设对学生综合素质的培育作用,呼应时代需求,创新校园文化建设内容和途径。文章分析阐述了高职院校校园文化建设与“四史”宣传教育相融合的重要意义和建设原则,并提出二者深度融合的实施路径。

地铁环境质量时空分布特征及其影响因素研究

目的评价武汉市地铁环境质量,揭示其主要空气污染物的时空分布特征及其影响因素,为采取针对性防控措施提供科学依据。方法鉴于地铁线路开通时长、地铁线路站点功能(商业网点、换乘)等多因素对地铁空气质量的影响,选择武汉地铁2号线、3号线和7号线为研究线路,共18个地铁站点为监测点(6个站点/线路)。采样时段为2018年12月-2019年10月,覆盖春、夏、秋、冬4个季节,每个季节连续监测7天。监测指标包括温度、相对湿度、风速、照度、噪声、CO、CO_(2)、PM_(10)、PM_(2.5)和细菌总数。结果在夏、冬季,站台(24.8℃、13.1℃)和站厅(25.1℃、11.4℃)的空气温度中位值均低于《公共场所卫生指标及限值要求》(GB 37488-2019)的标准限值。站厅、站台的照度值均是7号线>3号线>2号线(P<0.01),仅秋、冬季可见室外照度值在三条线路有显著性差异(P<0.05)。站内环境噪声的中位值均高于《公共场所卫生指标及其限值》(GB 37488-2019)的标准限值(70dB(A)),且该值在4个季节均为站台>站厅>室外(P<0.05)。在冬季,站台、站厅和室外的CO浓度均较高。在春、夏、秋季,CO_(2)浓度均是站台>站厅>室外(P<0.01)。在冬季,站台、站厅和室外的PM_(10)、PM_(2.5)浓度较高(P<0.01),且站台(115μg/m^(3))和站厅(126μg/m^(3))的PM_(2.5)中位值高于《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)修改单中的标准限值;在春、夏、冬季,3条线路的站台、站厅和室外之PM_(10)、PM_(2.5)均有显著性差异(P<0.01)。不同季节细菌总数含量在站台、站厅间未见显著性差异(P>0.05)。结论武汉市地铁室内温度、PM_(2.5)质量浓度、噪声污染应予以重视。该市地铁站内环境质量受室外环境、客流量、集中通风空调系统、地铁照明系统、地铁站空气净化装置的影响。

草甘膦对入侵植物刺果瓜幼苗的作用机制

刺果瓜(Sicyos angulatus L.)是葫芦科刺果瓜属一年生大型藤本植物,其侵入后可覆盖缠绕附近的作物或树木,造成植被缺光或受压死亡。刺果瓜生长旺盛,根部容易被覆盖,人工拔除较为困难,因此需要使用除草剂进行防治。本实验选用成本低、防效高且对环境友好的化学除草剂草甘膦(Glyphosate),研究不同浓度草甘膦处理后刺果瓜幼苗生理生化变化,为有效治理刺果瓜提供依据。结果表明:(1)草甘膦对刺果瓜幼苗有防治作用,二倍浓度对刺果瓜幼苗防治效果最佳;(2)草甘膦能抑制刺果瓜幼苗的EPSPS活性;(3)草甘膦促进刺果瓜叶片活性氧含量升高,加速叶片衰老;(4)草甘膦抑制刺果瓜幼苗根系发育,降低根系活力;(5)草甘膦促进刺果瓜幼苗可溶性糖含量,提高刺果瓜对除草剂药害的抵抗能力;(6)草甘膦抑制刺果瓜幼苗叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,促进胞间CO2浓度,从而抑制植株光合作用。

我国商业航天信息产业发展研究

世界航天领域正在加快向商业化转型,技术进步、成本降低等因素吸引更多的企业涉足航天信息产业,航天信息产业市场化、竞争化趋势鲜明;我国航天领域进展良好,整体市场初具规模,加快发展商业航天信息产业是航天强国建设的重要组成部分。本文面向我国商业航天信息产业发展实际,以空间应用为主要切入点,梳理了产业总体架构以及上中下游各环节的基本格局,总结了产业主要发展趋势,着重识别出星载深度融合卫星制造、先进光电载荷研制、高速率及高安全性通信、高级遥感数据产品与服务等支撑产业高质量发展的关键技术。在梳理我国商业航天信息产业现状并凝练存在问题的基础上,提出了构建产业创新发展生态、扶持下游数据处理与应用企业、深化航天信息业务化应用、推动行业人才集聚、加快科技成果转化、深化“产学研用”合作等建议举措,以精准驱动我国商业航天信息产业高质量和可持续发展。

机载激光通信光学窗口气动光学效应分析

机载激光通信中通信光束散角小、系统跟踪精度高,光学窗口的气动光学效应会引起远场光斑形状和位置发生变化,降低通信性能。为此,通过Fluent对共形和平面两种光学窗口整流罩在不同飞行高度、速度、方位角下的外流场进行稳态仿真分析,利用相位屏分析远场自由衍射光斑变化。结果表明,共形窗口在俯仰、高度和速度变化中的流场更加稳定,呈现更为一致的变化趋势,且在远场衍射中表现更好。平面窗口在方位转角变化大与低速的飞行工况下,RMS值低于共形窗口。远场光斑发生偏移和弥散的程度与波面畸变成正相关,但在波面畸变较大的情况下,RMS值不能完全定义其对光学系统的影响。同时,当俯仰角靠近机体表面、降低飞行高度、增加飞行速度均会增强波面畸变。

解毒通络方对大鼠心肌纤维化的影响及作用机制

目的:基于氧化应激和NF-κB探讨解毒通络方对异丙肾上腺素(ISO)所诱导大鼠心肌纤维化的影响及作用机制。方法:将雄性Wistar大鼠随机分为正常对照组、模型组、卡托普利(5 mg/kg)阳性对照组及解毒通络方低(1.8 g/kg)、中(3.6 g/kg)、高(7.2 g/kg)剂量组。除正常对照组外,其余各组大鼠均采用皮下注射ISO(5 mg/kg)连续7 d的方法建立大鼠心肌纤维化模型,造模成功后第2天开始灌胃,连续28 d。HE、Masson染色观察大鼠心肌组织病理改变和胶原纤维沉积;DHE染色观察各组大鼠心肌组织ROS表达;碱水法检测大鼠心肌组织中HYP水平;ELISA法检测大鼠血清LDH、CK-MB水平;试剂盒检测大鼠血清和心肌组织中氧化应激指标;qPCR和Western Blot检测大鼠心肌组织NF-κBP65、TGF-β_1、CTGF mRNA及蛋白和Smad2/3、CollagenⅠ、CollagenⅢ蛋白表达。结果:与模型组比较,各给药组大鼠心肌结构紊乱和胶原纤维沉积明显改善,心肌组织中ROS及心脏指数和心肌损伤标志物LDH、CK-MB水平显著降低,血清及心肌组织SOD、GSH水平显著升高,MDA水平显著降低,心肌组织NF-κBP65、TGF-β_1、CTGF mRNA及蛋白和Smad 2/3、CollagenⅠ、CollagenⅢ蛋白表达显著降低。结论:解毒通络方能有效缓解ISO诱导的心肌纤维化大鼠心肌结构紊乱和间质胶原纤维化沉积,其作用机制可能与抗氧化应激和抑制NF-κB信号通路有关。

基于Retinex-Net网络模型的渐晕图像校正

相机成像过程中会因为视角变化而产生渐晕效应,使图像出现中间亮、四周暗的现象。渐晕的存在使图像丢失部分边缘纹理信息,极大地影响机器视觉处理的性能。针对此问题,本文从校正图像清晰度和提高去噪性能两方面入手,对Retinex-Net网络模型进行改进。首先,在原模型基础上添加空洞卷积,以保持校正图像的高分辨率并扩大感受野。其次,将图像去噪改进为密集残差网络的方式,目的是密集提取渐晕图像的每一层特征,更多地保留图像的细节特性并抑制噪声。最后,构建了渐晕图像的数据集,并将本文提出的算法在测试集上进行校正性能验证。本文算法与改进前的原网络模型相比较,SSIM值提升了0.293,PSNR值提升了0.727,RMSE值降低了0.095。相较于最小化图像熵、自适应补偿Retinex、基于径向梯度对称性等校正算法,本文算法具有更好的校正性能,并且在视觉上更适合观察和理解。

基于复合相位屏的光传输多孔径接收特性研究

多孔径接收技术可以有效抑制无线激光通信中的光强闪烁,然而接收孔径的直径、间距以及个数对于改善无线激光通信性能的作用规律目前还尚不清晰完备。因此,提出一种基于复合相位屏的光传输方法,并对多孔径接收特性进行了研究。首先,将功率谱反演法和zernike倾斜方法相结合以生成复合相位屏,并构建了光传输多孔径接收的数学模型;然后,改变接收孔径的直径、间距以及个数,统计接收端光强闪烁的变化情况;最后,在不同的大气折射率结构常数、光波波长、传输距离的实际光传输场景下,分析了多孔径接收光强闪烁的变化规律。结果表明,当大气折射率结构常数从2.231 3×10^(-16) m^(-2/3)减小至1.5 81 2×10^(-17) m^(-2/3),5个孔径直径为0.2 m,孔径间距为0.4 m的接收孔径的光强闪烁从0.2032减小到0.0524;当光波波长由532 nm变为1550 nm,5个孔径直径为0.14 m,孔径间距为0.4 m的接收孔径的光强闪烁从0.2696减小到0.1982;当传播距离从7×10^(3) m增大到7×10^(5) m,5个孔径直径为0.2 m,孔径间距为0.4m的接收孔径的光强闪烁从0.0043增大到0.3239,该项研究总结了无线激光通信的多孔径接收特性的规律。

一种基于有源滤波电路的高PSRR低噪声LDO电路设计

为了减少低压差线性稳压器(Low Dropout Regulator,LDO)电路中的噪声以及输入电压携带的纹波对输出电压精度所带来的影响,提出了一种基于有源滤波思想的优化LDO噪声和电源抑制比(Power Supply Rejection Ratio,PSRR)的电路设计技术,在不考虑功耗以及压差的条件下,采用多级稳压设计以大幅提升LDO的电源抑制比。通过前级LDO电路对输入电压进行稳压,形成二次电源后对后续电路进行供电,同时在后级LDO的基准端加入一级额外的稳压电路进行稳压,并通过低功耗RC滤波器和跨导放大器以减少环路噪声。此外,电路还加入了低噪声前馈电路以及快速启动电路提高LDO的响应速度。基于0.18μm BCD工艺,在5 V输入3.3 V输出,负载电流为10 mA的仿真验证下,测得整体电路在1 kHz时PSRR达到−110 dB,同时在10~100 kHz下其噪声仅为5.3μVrms。同时,通过改变基准端负载电容以及负载电流对LDO的PSRR以及噪声进行仿真,其结果均满足设计需求,有效提高了LDO输出电压的精度。

一种用于低噪声LDO的动态零点补偿技术

为提高低压差线性稳压器(Low-DropOut Linear Regulator,LDO)的稳定性并降低前馈电路所产生的噪声,提出了一种生成自适应补偿零点的低噪声前馈电路。该前馈电路通过镜像调整管的负载电流,通过低值反馈电阻形成高增益反馈信号,与LDO输出电压经反馈网络传递给反馈端的信号耦合形成由负载电容、负载电流控制的可控零点,可有效提高LDO电路整体的稳定性。此外,电路内部加入了产生动态极点的自适应电流补偿电路以保证次极点不会对环路的相位裕度产生影响。基于0.18μm BCD工艺设计,该电路在0~800 mA的宽负载范围、5 V输入3.3 V输出下相位裕度均高于48°,适用负载电容范围≥1μF,同时该LDO在10~100 kHz的频率范围内输出噪声仅为5.0617μVrms。

原位覆盖对异龙湖底泥氮磷释放抑制效果的实验研究

底泥中埋藏的氮磷等营养物质二次释放作用是导致浅水湖泊富营养化难以根治的主要过程,因此,抑制底泥氮磷释放控制技术对于湖泊生态修复具有重要的现实意义.本研究以重度富营养高原浅水湖泊异龙湖为对象,通过开展为期36d的底泥覆盖抑制氮磷释放试验,对比了生石灰+石膏(2∶1)、生石灰+石膏+红壤(2∶1∶1)、三氯化铁改性高岭土(1∶4)、无覆盖4种覆盖处理对氮磷释放的抑制效果,以期筛选出有效削减异龙湖内源负荷的覆盖材料与最优方案.试验结果表明:与无覆盖组相比,3种材料覆盖都可抑制底泥磷的释放,加入生石灰处理组的水体pH大幅上升,会破坏湖泊自然生境,不宜用于湖泊底泥生态修复;三氯化铁改性高岭土覆盖处理的抑磷效果达75.9%,可作为抑磷释放覆盖材料.同时相比无覆盖组,只有三氯化铁改性高岭土覆盖能抑制氮的释放,抑氮效果达64.1%,而其它两组处理对氮释放的抑制效果均不明显.因此,从抑制氮磷释放效果及其生态环境效应角度综合考虑,三氯化铁改性高岭土是最佳的覆盖材料,可为高原浅水富营养化湖泊的氮磷内源控制提供工程修复技术参考.

六垛南闸闸下淤积加重原因及防淤减淤策略分析

江苏灌溉总渠六垛南闸近年来闸下河道淤积明显加重,通过实测资料分析近年来灌溉总渠水沙条件变化特征及闸下淤积加重的原因,认为潮波变形引起的河口不平衡输沙是闸下淤积的根本成因,近年来上游来水减少及河口侵蚀加剧是闸下淤积加重的主要原因。进而总结了潮汐河口闸下淤积的机理和关键控制因素,并结合挡潮闸冲淤调度实践,提出了六垛南闸闸下清淤的策略和措施,认为下泄流量对闸下河道冲淤平衡起着决定性作用,水力冲淤辅助机械扰动可以大幅提升清淤效率,可作为六垛南闸清淤的常规措施。

车用醇醚燃料推广应用现状及对策分析

在简要叙述了醇醚燃料的定义、分类、优缺点、以及车用醇醚国内发展现状的基础上,介绍了车用醇醚燃料的质量标准,指出了车用醇醚燃料推广应用中存在的产业政策尚待完善、质量标准缺乏规范、市场监管巫需加强、公众消费较难分辨、定价机制不够健全等问题,提出了相应对策:一是健全产业政策,引导发展方向;二是规范质量标准,严格控制源头;三是强化市场监管,稳定流通秩序;四是加大信息共享,引导公众认知;五是完善定价机制,打通市场联动。

基于液晶空间光调制器的附面层效应模拟

为了给航空动平台激光通信的附面层效应校正系统提供验证条件,设计了一种基于液晶空间光调制器来模拟附面层效应的模拟器。首先,从几何光学的角度分析附面层效应,将其等效为负透镜。然后,利用计算机对不同飞行条件下附面层效应与等效负透镜焦距之间的关系进行数值分析仿真。之后在液晶空间光调制器上导入不同焦距透镜的相位灰度图以实现变焦透镜的功能,通过改变变焦透镜的焦距来模拟航空平台不同飞行条件下的附面层效应。最后通过实验验证模拟的准确性,在环境温度下,模拟附面层效应的液晶空间光调制器得到的光斑图像由红外相机拍摄,之后进行图像处理分析实际光斑大小,并与理论计算光斑大小比较,得出误差曲线图。研究结果显示,基于液晶空间光调制器模拟附面层效应引起散斑效应的理论光斑大小与实际光斑大小的均方根误差为0.04375,验证了所提出的方法的可行性和有效性。

激光传输大气湍流效应复域仿真模拟方法研究

针对光场所受到的湍流畸变影响,提出了一种模拟激光传输大气湍流效应的新方法,利用大气湍流效应的统计学特性,实现了激光传输大气湍流效应在幅度域和相位域两个维度的联合模拟,且该方法适用于弱、中、强三种湍流情况。基于可描述不同湍流强度下光场幅度畸变的两种统计模型,采用随机微分方法得到光波幅度变化序列,光波幅度变化序列模拟结果与理论计算结果在不同湍流强度下均较好地吻合,拟合系数均大于0.9767;基于低频次谐波补偿的功率谱反演方法,采用三阶贝塞尔函数随机曲线设计生成时变相位屏对大气湍流效应中的相位畸变进行模拟。在不同湍流强度下,采用高斯光束作为光源,通过对时变相位屏移动过程中接收光斑强度进行归一化统计,模拟结果表明,所构建的大气湍流效应复域仿真模型模拟的效果与实际大气湍流畸变过程吻合。

Gamma-Gamma信道下基于并行交织极化码的误码性能研究

为了降低大气湍流引起的衰落影响,同时减少长片误码干扰,提出一种基于并行交织极化码(polar code)的编码方法。通过蒙特卡洛模拟Gamma-Gamma分布的随机数构建大气湍流信道,以成对差错概率(pairwise error probability, PEP)和极化谱确定极化信道的误差概率上限,采用乘积距离准则最小化差错概率,建立了并行交织的设计准则。对极化码在湍流信道中的误码率(bit error rate, BER)性能进行了评估,仿真结果表明,基于极化码的并行交织方法获得了一个量级的误码性能提升,在信噪比为5 dB时,误码率从5.11×10-6降低为2.13×10-7,有效缓解了湍流引起的长片误码问题。实验验证了所提准则的可靠性和适用性。

安全监测系统在海口闸工程中的应用分析

针对淮河入海水道海口闸工程现状,增设安全监测设施,并将各子系统整合进安全监测自动化平台系统,对工程进行持续不断的监测,并对监测数据进行分析,提供预警信息,确保工程稳定运行。