谷神星一号运载火箭的时变模态参数辨识

针对运载火箭这一大型复杂系统,单纯依靠机理分析难以建立能够精确描述其时变特征的动力学模型,借助模态辨识技术获取其在飞行状态下的时变动力学特性尤为必要。面向运载火箭的飞行模态辨识需求,发展基于时变自回归滑动平均模型的仅输出递推辨识方法,引入指数加权遗忘机制进行时变特性跟踪,能够在激励未知的情况下仅基于响应数据准确快速辨识运载火箭的时变模态。以谷神星一号运载火箭为例,开展飞行遥测数据的快速处理,准确辨识发射准备阶段和飞行阶段的关键低阶时变模态,辨识结果与有限元分析结果的变化规律相互吻合,验证了所提时变模态仅输出递推辨识方法是有效可行的,服务了运载火箭有限元模型修正和姿控系统设计的实际工程需求。

一种改进的IMU无定向动静混合高精度标定方法

本文针对传统的IMU动静混合标定方法中IMU必须精确定向且实验过程复杂的问题,提出了一种改进的IMU无定向动静混合高精度标定方法,该方法仅需测试设备提供水平基准,通过6个位置的十二次旋转实验,即可标定出陀螺标度因数、常值漂移、安装误差、与g有关项和加速度计标度因数、常值偏置、安装误差等全部33个误差系数。实验结果表明,该方法与传统的动静混合高精度标定方法准确度相当,但标定的过程得到了简化,标定效率也得到了大大的提高。

光纤陀螺IMU的六位置旋转现场标定新方法

针对光纤陀螺惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)的误差系数随时间推移而变化的问题,本文提出一种光纤陀螺IMU的六位置旋转现场高精度标定新方法,该方法在使用现场将光纤陀螺IMU在六个位置上进行十二次旋转,然后根据光纤陀螺IMU的误差模型建立42个非线性输入输出方程,通过旋转积分和对称位置误差相消,消除方程中的非线性项,最终求解出陀螺标度因数、陀螺常值漂移、陀螺安装误差和加速度计常值偏置等15个误差系数。实验结果表明,该方法可在没有精密转台的现场实现光纤陀螺IMU的精确标定,其标定精度与基于精密转台的标定精度相当。

基于GPS观测量和模型预测滤波的机载SINS/GPS空中自对准

针对机载SINS/GPS组合导航系统地面静基座对准时间较长的问题,提出了一种基于GPS观测量和模型预测滤波(MPF)的机载SINS/GPS空中开机自对准方法。该方法首先在载机匀速直线飞行阶段进行SINS/GPS空中开机粗对准,利用GPS获得初始位置、速度和航向,利用加速度计的输出信息计算两个初始水平姿态角;然后在载机进入最优S机动飞行段进行SINS空中精对准,采用MPF和EKF相结合的滤波器估计SINS的误差并进行校正。计算机仿真结果表明,该方法实现了SINS的空中开机自对准,大大缩短飞机的地面准备时间,空中开机粗对准的方位角误差小于15°,俯仰角和横滚角误差小于2°,而空中精对准的方位角、俯仰角和横滚角的估计误差分别达到了67.36〞、47.31〞和-32.52〞。

一种基于可观测度分析的SINS/GPS自适应反馈校正滤波新方法

针对机载捷联惯导系统(SINS)/全球定位系统(GPS)组合导航系统不完全可观测导致滤波器精度下降甚至发散的问题,提出了一种基于系统状态可观测度分析的自适应反馈校正滤波新方法。该滤波方法改进了系统可观测度的归一化处理方法,将归一化处理后的系统状态可观测度作为反馈因子,对SINS系统进行自适应反馈校正。最后,将该方法应用于机载合成孔径雷达(SAR)运动补偿用SINS/GPS组合导航系统中,飞行试验结果表明该方法在系统不完全可观测的情况下有效地提高了导航精度。

一种激光断面仪运动补偿用IMU/GPS/OD系统

针对车载激光路面断面仪性能受检测车垂直振动及姿态变化影响的问题,设计并实现了一种车载激光断面仪运动补偿用IMU/GPS/OD组合测量系统,采用低成本IMU结合捷联解算算法计算检测车的三维位置、速度和姿态,通过GPS和里程仪结合最优滤波技术抑制低成本IMU在捷联解算过程中形成的累积误差,并提出了一种基于IMU/GPS/OD组合测量系统的检测车垂直振动位移的计算方法。最后进行了室内实验验证,实验结果表明,该IMU/GPS/OD组合测量系统应用于车载激光断面仪是可行的。

一种基于可观测度分析的SINS/GPS空中对准新方法

针对遥感飞机长时间直线飞行作业时,由于SINS/GPS组合导航系统可观测度低导致系统精度下降的问题,提出了一种基于可观测度分析与杆臂误差补偿的空中机动对准新方法。该方法将归一化处理后的系统状态可观测度作为反馈因子,在空中对准过程中根据反馈因子对SINS系统进行自适应反馈校正,同时补偿了影响GPS观测量精度的杆臂效应误差。半物理仿真结果表明,该方法与传统方法相比,有效地提高了空中机动对准的精度。

FDPS、LRP5基因多态性与绝经后妇女骨质疏松的关系

目的探讨FDPS、LRP5基因多态性与绝经后妇女骨质疏松的关系。方法在2017年6月至2019年8月期间,共纳入364名绝经后妇女,其中228名确诊为骨质疏松症(OP),为骨质疏松组,另136名骨质正常者为对照组。收集所有参与者的临床数据和血液样本,分别采用TaqMan荧光探针及限制性片段长度多态性(PCR-RELP)法对FDPS rs2297480、LRP5 rs3736228位点进行基因分型,统计其与骨密度(BMD)和骨质疏松的关系。结果FDPS rs2297480 TT基因型腰椎和全髋关节的BMD值明显较低,T等位基因的存在与骨质疏松症有显著相关性。LRP5 rs3736228携带CC基因型的股骨颈和全髋关节骨密度值较低。结论在绝经后的骨质疏松症妇女中,BMD和FDPS基因多态性之间有很强的相关性,与LRP5基因多态性之间存在较低的关连。

一种起竖过程中捷联惯导快速对准方法

针对应急发射快速精确对准的需求,提出了一种武器起竖过程中的捷联惯导系统快速对准方法。利用武器发射前起竖时形成的俯仰运动,建立起竖环境下系统状态模型和量测模型。运用动杆臂补偿方法自主获取捷联惯导的位置和速度量测信息,利用卡尔曼滤波实现捷联惯导的快速对准。仿真及试验结果表明该方法能够有效提升应急发射对准的快速性和精度,具有重要的工程应用价值。

LncRNA SNHG1下调miR-195-5p改善软骨细胞凋亡和炎症微环境

目的探讨长链非编码RNA小核仁RNA宿主基因1(LncRNA SNHG1)和miR-195-5p在OA凋亡和炎症微环境中的作用及相关性。方法先检测OA患者与大鼠模型软骨组织和正常软骨组织中SNHG1和miR-195-5p的表达情况。再对体外软骨细胞进行培养,转染,建立OA细胞模型。建立大鼠OA模型,将大鼠分为对照组(n=10)、模型组(n=10)、模型组+SNHG 1干预(SNHG 1,n=10)、模型组+inhibitor干预(inhibitor,n=10)。最后收集软骨组织进行一系列细胞功能实验,研究SNHG1、miR-195-5p对OA软骨细胞凋亡、炎症、增殖的影响,并与体外实验比较。研究SNHG1和miR-195-5p的关系。注射SNHG1过表达质粒、miR-195-5p抑制剂探究对OA大鼠模型的体内影响。结果在OA组织中SNHG1的表达下调,而miR-195-5p的表达上调(P<0.001)。调高SNHG1或敲低miR-195-5p的表达可降低OA细胞凋亡率,改善炎性微环境,恢复细胞增殖能力(P<0.05)。得出SNHG1可充当miR-195-5p的分子海绵。SNHG1促进剂、miR-195-5p抑制剂能够减弱OA大鼠模型的凋亡与炎症反应。结论通过调节SNHG1-miR-195-5p轴,调高SNHG1或敲低miR-195-5p有利于改善软骨细胞的凋亡与炎症微环境,为OA进展机理提供了新见解。

一种改进的基于小波神经网络的SINS快速初始对准方法

捷联惯性导航系统静基座初始对准的可观测度低,采用卡尔曼滤波等最优滤波方法进行SINS初始对准时,方位失准角收敛慢且存在滤波器实时性较差的问题。对此提出了一种改进的基于小波神经网络的SINS静基座快速初始对准方法。该方法采用一个小波神经网络替代卡尔曼滤波器,利用该小波神经网络估计出两个水平失准角等SINS误差,然后利用两水平失准角快速收敛的估计结果,通过另一个小波神经网络对方位失准角直接进行快速估计。初始对准试验结果表明,该方法在保证对准精度的情况下大幅度地提高了SINS静基座初始对准的速度,同时也大大提高了系统状态估值运算的实时性。

基于概率的运载火箭控制系统设计方法研究

针对传统的控制系统极限偏差设计方法导致运载火箭余量大、总体性能下降的问题,综述了基于概率的控制系统设计方法的国内外研究现状,论述了运载火箭控制系统概率设计的基本思想及设计流程,基于概率密度函数建模理论,建立了通过实际控制指令来控制概率密度函数拟合权值的状态空间,并基于最小二乘方法对状态空间中的参数进行了辨识,进而建立了密度函数成型控制模型,提出了基于最优控制理论的运载火箭控制器设计方法,最后通过仿真验证了理论方法的有效性,为我国运载火箭控制系统的精细化设计提供了理论依据。

大视场星光修正惯性导航半实物仿真系统设计

针对飞行实验成本高、难度大的问题,设计并实现了一种大视场星光修正惯性导航系统的半实物仿真试验系统。该系统采用轨迹发生器模拟生成飞行过程中导航传感器数据,利用真实星敏感器与IMU的静态输出获得器件误差,结合时间软同步完成信息采集,通过组合导航模块实现模拟飞行过程的组合导航解算。实验结果表明,该系统具有较强的灵活性和通用性,可在地面验证星光修正惯性导航算法性能,具有一定的工程应用价值。

经皮椎体成形术在骨质疏松性椎体压缩骨折中的应用比较

目的比较3种椎体成形术在治疗骨质疏松性椎体压缩骨折优缺点,总结经验。方法对疼痛性骨质疏松性椎体压缩骨折(OVCF)患者51例(88病椎),分别采取经皮椎体成形术(PVP)、经皮球囊椎体后凸成形术(PKP)、经皮膨胀式椎体后凸成形术(SKY)3种术式,术后对疼痛、椎体高度等指标进行分析总结。结果 3种方法近期止痛效果显著,无差别,椎体后凸畸形矫正效果PVP、PKP优于PVP,中远期椎体止痛、矫正效果PVP、PKP较PVP下降。结论 3种方法各有优缺点,需综合患者的年龄、身体、病椎及经济情况,个体化选择。

Sox9 mRNA在软骨肉瘤去分化过程中的意义

目的探讨Sox9 m RNA在软骨肉瘤去分化过程中所起的作用,并分析其与各临床病理参数的关系。方法利用免疫组织化学方法检测Sox9 m RNA在人普通软骨肉瘤与去分化软骨肉瘤间的差异表达及其与临床病理参数的关系。结果与正常软骨组织比较,Sox9 m RNA在普通软骨肉瘤中表达上调,在去分化软骨肉瘤中表达下调;Sox9m RNA在软骨肉瘤各分级之间表达水平比较,差异有统计学意义(P<0.05);Sox9 m RNA的阳性表达差异与年龄、性别、部位无关(P>0.05),而与肺转移、有无复发有关,且肺转移及复发者阳性率明显高于无肺转移、无复发者,差异有统计学意义(P<0.01)。结论 Sox9 m RNA与软骨肉瘤的发生、发展、转移及预后有关。

一种改进的高精度POS时间同步方法

结合现有时间同步方法及高精度POS的应用需求,提出了一种以GPS接收机输出的1PPS秒脉冲为基准,采用数字参数反馈方式,对惯性测量单元的数据采集脉冲周期进行实时修正的高精度POS时间同步方法,并给出了一种简易的POS时间同步精度测试方法。然后结合光纤陀螺POS实际系统进行了时间同步精度测试和对比实验。结果表明,所提出的时间同步方法能够克服时钟漂移并修正时间信号传输延迟,在保证工作可靠性的同时实现了在融合点上数据的高精度同步。

膝内翻引起胫骨平台内侧骨质增生的模拟

本研究首先采用非线性骨再造速率方程和有限元方法相结合,引入拓扑优化思想,从不确定外形出发,模拟了正常力学环境下的胫骨上端外部形状和内部结构。然后以得到的正常力学环境下的胫骨上端外部形状和内部结构为初始模型,根据骨质增生形成的过程,提出膝内翻时胫骨平台上所受压力的分布随内翻角度的变化以及骨质增生过程中平台上受力分布和骨刺上压力分布改变的假设。模拟了膝内翻引起胫骨平台内侧的骨质增生。在模拟的过程中,总结出了一种符合骨质增生生理过程的模拟方法。

面向飞行器总体设计的UMDO技术综述

针对当前飞行器设计领域对总体设计过程中不确定性因素的精细化管理需求,对不确定性多学科设计优化(Uncertainty-based Multidisciplinary Design Optimization,UMDO)的研究现状和应用模式进行了综述和展望。首先综述UMDO的国内外发展现状,讨论开展UMDO研究和应用的必要性和紧迫性;从不确定性源建模、不确定性灵敏度分析、多学科不确定性分析、鲁棒性多学科优化设计4个方面梳理UMDO技术的发展体系,分析UMDO工程应用的研究现状,围绕飞行器总体设计过程提出适应各阶段设计需求的现代飞行器UMDO应用模式;最后,针对飞行器总体精细化设计能力的提升需求,分析了目前UMDO在工程应用过程中存在的问题,并探讨了UMDO的未来发展设想。

基于特征确定性的目标跟踪算法

利用粒子空间分布和粒子观测概率信息定义了一种目标特征的确定性度量方法,将该度量应用到传统的多特征融合跟踪算法中,实现了目标特征加权值的自适应调整,使得不同场景及外部干扰条件下各种目标特征信息对跟踪结果的贡献达到最优。试验表明,基于确定性度量的跟踪算法较传统的单一特征跟踪及固定加权值的多特征融合跟踪算法有着更好的鲁棒性。

胫骨上端外部形状及内部结构的模拟

目的,进行胫骨上端内部结构和外部形状的模拟。方法,采用高阶非线性骨再造速率方程和有限元方法相结合,引入拓扑优化的思想,选取大于模拟的胫骨上端外形的模拟域,从不固定外形出发,对正常力学环境下的胫骨上端内部结构及外部形状进行模拟。结果,模拟的胫骨上端的外部形状和内部结构与真实结构十分接近。