高速公路机电系统智能运维探索与实践

高速公路机电系统日益呈现出数量庞大、种类繁多、数字化和集成化程度高的特点,针对机电设备故障发现慢、维护处理难、过程管理乱、维护成本高等痛点,本文提出打造“机电智能运维管理模式”工作目标,构建四大体系,以“两个能力”“六个板块”推进机电系统向智能运维转型的思路及实践。目前该方案已在全国多处推广应用,显著提升了高速公路机电系统的运维水平。

返回散射电离图仰角信息提取方法研究

利用短波二维天线阵列,在国内首次获得了高频返回散射扫频-仰角电离图,本文结合遗传算法和Otsu法对群距离-频率-能量三维电离图进行信号区域提取,通过连通域标记方法进行离散点噪声消除,获取"干净"信号,然后利用Canny算子获得频率对应回波信号分布的最近和最远群距离,在群距离-频率-仰角三维电离图上,提取相应频率的仰角-群距离分布数据,分别利用线性曲线拟合、对仰角求对数拟合和对群距离求对数拟合的方式对数据点进行处理,通过青岛观测站的测高仪数据对拟合后的曲线分别进行了误差分析,结果显示,对群距离求对数拟合得到的曲线与目标曲线的符合较好,证明了提取方法的有效性.

返回散射扫频特殊电离图的信息提取

根据返回散射电离图中噪声和干扰的时统特性提出了一套算法,用于特殊状态下(强底噪、D层吸收增强)的返回散射电离图有效信息的提取。算法首先利用频率域滤波技术,采用巴特沃斯低通滤波器对图像进行过滤处理,使得同频干扰信息得到抑制,然后利用矩形窗去噪和自适应中值滤波器对电离图进行去噪处理,并且对处理后的电离图进行补偿,得到了返回散射电离图干净有效的信号区域,并利用返回散射电离图频率和距离的相关性,将前沿描迹给出。结果显示,该算法对返回散射特殊电离图中的信号部分提取有较好的效果。

中值反差滤波在返回散射电离图前沿提取中的应用

返回散射电离图包含着丰富的电离层状态信息,能够为以电离层为传播媒介的高频应用系统提供实时的电离层参数,其中一个重要的参数便是最小时延线,即前沿。本文提出了一种新型的方法用于返回散射电离图的信息判读,方法利用中值反差滤波对返回散射电离图进行过滤,保留电离层的前沿位置信息,然后利用形态学图像处理中的腐蚀和膨胀运算将电离层的前沿描迹提取出来。此方法避免了传统算法中繁琐的同频干扰抑制和噪声去除操作,整个处理过程更加简易明了。结果显示,这种方法不但可以提高处理速度,而且还能够很好地提取出返回散射电离图前沿的位置,能够满足工程应用的实时性,具有良好的应用前景。

高超声速目标的超视距探测特性分析

高频超视距探测主要以电离层为媒介,其可以克服地球曲率,实现地面距离数千公里的监测。高超声速飞行目标在大气层中飞行时会与空气产生摩擦,生成大量的等离子体包覆的存在,研究结果表明,高超目标产生的等离子体中电子浓度数值远高于常规状态下电离层中的含量,可以对短波频率起到散射作用。由于等离子体流场的存在,同时改变了目标本体周围的电磁环境,使得目标和等离子体流场的雷达散射截面积(Radar Cross Section, RCS)值远大于目标本体的RCS值。文中对典型的钝锥体目标进行了等离子体流场以及目标联合体的RCS计算分析,结果表明联合体的RCS值大于目标本体的RCS值。

Visual C++与Fortran混合编程在电磁散射中的应用

为了提高电磁散射程序进行数值计算时人机交互性和可操作性,基于MS Visual Studio 2008和Intel Visual Fortran这两种编译环境用Visual C++与Fortran语言混合编程的方法编制电磁散射计算软件。该方法用Visual C++制作界面,用Fortran语言编写主运算程序,用Visual C++调用Fortran生成的动态链接库.并且使耗时较长的Fortran程序变成后台运行。工程实例表明,该软件计算效率较高,可以提高人机交互性和可操作性,同时验证混合编程在数值运算软件设计中的可行性、实用性以及有效性。

利用高频天波返回散射反演台风中心和风速

通过分析高频天波返回散射地(海)杂波频谱分布特性,构建三谱滤波器模型,实现多类型频谱中一阶海杂波峰值比的提取,结果与实测数据吻合较好.基于台风中心与区域一阶海杂波峰值比相关性分析,结合后向差分法,有效确定了台风中心,结果与气象部门发布数据趋势上基本一致,平均绝对误差约38km.使用修正经验模型法初步开展了台风中心最大风速和台风中心附近的风速反演,结果与气象部门发布数据分布基本一致.研究结果表明高频天波返回散射探测对大范围、远距离海态监测具有重要意义.

银杏叶提取物对肝纤维化大鼠Ⅰ、Ⅲ型胶原及TIMP-1 mRNA、MMP-1 mRNA表达的影响

目的观察银杏叶提取物对肝纤维化大鼠Ⅰ、Ⅲ型胶原及TIMP-1 mRNA、MMP-1 mRNA表达的影响,并探讨其抗肝纤维化的作用机制。方法 30只大鼠随机分为3组(对照组,模型组和治疗组),每组各10只。A组为正常对照组,不做特殊处理,B、C两组制备大鼠肝纤维化模型,同时C组给予银杏叶提取物治疗;采用免疫组化和RT-PCR方法分别检测3组大鼠肝脏组织Ⅰ、Ⅲ型胶原及TIMP-1 mRNA、MMP-1 mRNA的表达情况。结果模型组及治疗组肝脏组织Ⅰ、Ⅲ型胶原表达水平明显高于对照组(P<0.01),经银杏叶提取物(GbE)灌胃处理后,治疗组肝脏组织Ⅰ、Ⅲ型胶原表达水平明显低于模型组(P<0.01);模型组及治疗组肝脏组织TIMP-1 mRNA、MMP-1 mRNA表达水平较对照组均显著增高(P<0.01),且治疗组TIMP-1mRNA表达水平明显低于模型组(P<0.01),治疗组MMP-1 mRNA表达水平明显高于模型组(P<0.01)。结论银杏叶提取物可能通过抑制TIMP-1表达和提高MMP-1 表达而促进Ⅰ、Ⅲ型胶原降解并发挥抗肝纤维化的作用。

高频返回散射回波到达角探测技术研究

根据返回散射电离层回波特性,提出了基于Capon波束形成、对角加载以及加窗技术的返回散射回波DOA(Direction Of Arrival)估计的方法.利用“L”型短波二维天线接收阵列实现了返回散射电离层回波到达角的探测,获得频率-群路径-回波仰角电离图,收发站的直达波信号和准垂测信号的DOA估计结果验证了探测系统的准确性.

电离层衰落特性分析

短波电子信息装备以电离层为信号传播媒介辐射,能实现地面距离数千公里的通信、探测和电磁信号侦收。而电离层复杂的时空变化特征,会对短波电子信息装备性能能否充分发挥产生极大的影响,因此,在各型短波电子信息装备建设过程中,必须充分考虑不同作战时间下的短波电离层信道变化。文中开展了短波电波传播衰落特性与时间场景特征关联研究,为短波电子信息装备论证设计、研制和试验训练等提供支撑。

返回散射电离图干净数据提取

基于返回散射电离图无线电波干扰的基本特征,提出一种无线电波干扰消除算法;结合电离图中杂波信号和背景噪声的分布特点,提出一种自适应阈值返回散射电离图干净数据提取算法,简单介绍了返回散射电离图干净数据提取算法的计算步骤。仿真结果显示,本文提出的算法适应不同状态的实测电离图,满足工程应用的需要。

一种HF定频信道探测杂波背景分割方法

针对HF定频信道探测杂波背景下的检测问题,提出了一种基于瑞利分布映射的阈值提取方法,并根据多层次阈值提取结果和基于游程码的二值图像标记及图像膨胀填充方法,给出了HF定频信道杂波背景能量层次轮廓(文中统称背景分割方法),为后续的检测研究提供支持.研究表明,本方法在多种HF定频信道探测的杂波背景分割中,均能给出较理想的杂波背景轮廓,对后续的海杂波提取及相关检测有一定的指导作用.

基于返回散射探测的电离层MOF时变特性统计分析

电离层最高可观测频率(MOF)是电离层的一个重要的特征参数,它表征了电离层的实时状态信息。文中基于新乡市的返回散射探测系统,对2014—2016年采集的数据进行预处理分析,获得电离层F层模式对应的MOF在24 h内的月中值分布,讨论分析了MOF月中值参数的分布特征,并与适应于中国区域的亚大模型对应的结果进行对比。结果表明,在相同的群距离下,常规探测下的电离层MOF值在不同时刻下的分布趋势与理论结果一致,日出时刻MOF会逐渐增加,白天时刻MOF相对稳定,日落时刻MOF值逐渐降低,夜晚MOF值持续降低,凌晨时刻到达最低点,实测值与理论结果相差范围为0.8 MHz^5.4 MHz;电离层突发E层发生时,1000 km群距离对应的MOF值达到最大,主要是因为突发E层产生了遮蔽,通信距离受限所致。

天波返回散射特殊电离图的处理方法

基于特殊状态的返回散射扫频电离图,提出一种用于提取电离层主模式区域MUF曲线分布的算法,为选频提供数据支撑。首先,计算出各个信道上的背景噪声,并根据背景噪声的分布特性,统计得出各个信道的补偿因子,结合补偿因子与背景噪声及空域滤波技术进行噪声消除,获得干净数据;然后,在干净数据的基础上,采用距离分段式均值处理的方法,对电离层特征参数MUF进行提取;最后,经过历史数据测试显示,算法结果与电离层的主模式区域边界分布符合度较好。该算法过程简单,实时性较好。

基于OSGEarth值域填充问题的一种解决方法

利用OSGEarth技术,基于算法模型计算数据,利用delaunay三角网逐点插入法,解决任意区域值域填充技术难题,对于科学计算数据可视化分布显示具有普适性。程序以插件的形式进行封装,具有较高的工程应用价值。

一种天波返回散射噪声数据的识别方法

本文提出了一种天波返回散射全噪声数据的识别方法,首先,通过对全噪声数据特征参数的分析,总结了全噪声数据的特点,然后对全噪声数据进行区域划分处理,计算了各区域的均方差参数值,分析对比了弱能量数据与全噪声数据的特征参数差别,最后利用阈值法对数据类型进行判断.本算法具有简单、快速、准确率高的特点,为实时性的短波通信设备性能提升提供了支撑.

基于深度卷积神经网络的频高图分类研究

本文提出了一种利用深度卷积神经网络的频高图分类方法,在频高图分类标记的基础上,通过对深度学习经典网络结构的网络层迁移的方式,构建频高图类型识别网络模型,实现基于传播模式分布的频高图自动分类.利用试验获取的大量频高图数据,依据频高图中电离层传播模式分布情况,结合频高图度量基本规则,人工对频高图数据分类标记,生成网络模型样本数据;然后以随机方式,选取样本数据85%的数据作为训练数据,其余数据作为测试数据;经验证训练后的网络模型能够将测试频高图数据自动分为七种类型,频高图类型识别综合准确率高于97%.该方法可为频高图特征参数的自动、精确提取提供重要技术和高质量数据支撑,对电离层结构信息有效获取具有重要意义.

银杏叶提取物对酒精性脂肪肝大鼠肝脏的保护作用

目的观察银杏叶提取物对酒精性脂肪肝大鼠肝脏的保护作用,并探讨其作用机制。方法 50只大鼠随机分为5组(对照组,模型组和低、中、高浓度药物治疗组),每组各10只。A组为正常对照组,不做特殊处理,B、C、D、E四组制备酒精性脂肪肝大鼠模型,同时C、D、E三组给予银杏叶提取物治疗(50 mg/kg、100 mg/kg、200 mg/kg);检测5组大鼠血清ALT、AST、γ-GT、Leptin含量及肝脏组织GSH-PX、SOD、MDA、GSH、Leptin蛋白的表达情况。结果治疗组血清ALT、AST、γ-GT和肝组织MDA等指标较模型组明显降低(P<0.05),且随治疗药物浓度上升,各指标下降更显著(P<0.05);治疗组GSH、SOD和GSH-PX等指标水平较模型组明显升高(P<0.05),且随治疗药物浓度上升,各指标升高更显著(P<0.05);治疗组血清和肝组织Leptin表达水平较模型组明显降低(P<0.05),且随治疗药物浓度上升,各指标下降更显著(P<0.05)。结论银杏叶提取物通过抑制Leptin表达而起到保护酒精性脂肪肝大鼠肝脏的作用。