全海深潜水器的技术现状和发展综述

全海深潜水器是海斗深渊科学研究中不可或缺的深海装备。介绍了国内外全海深无人潜水器及全海深载人潜水器的发展现状,提出了快速潜浮、人—机—环境设计、浮力材料、载人舱设计和制造、大容量蓄电池、全海深通信和定位等全海深载人潜水器未来必须攻克的关键技术。

载人潜水器舱室空间舒适性复合评估方法

为改善载人潜水器舱室空间舒适性,针对深海载人潜水器强约束条件下舱室空间舒适性特征,提出基于虚拟仿真技术的舱室可视化空间舒适性多源复合评估方法.该方法以虚拟仿真技术为基础,将载人潜水器舱室空间三维数字化数据与潜航员人体数据相结合,构建数字化虚拟仿真模型;以快速相应与评估为标准,将人体舒适性进行分区,并对载人潜水器空间与功能特征进行系统的分析,依托人体生理学特征获取人体舒适性区域特征及空间约束映射,建立7项评估指标;结合6项人因评估工具构建舒适性多源复合评估模型,采用虚拟仿真技术开发空间舒适性可视化评估系统,并通过某型载人潜水器舱室空间优化设计,对舒适性多源复合评估方法和可视化评估原型系统进行可行性验证.研究表明,不同的任务作业姿态严重影响人体舒适性评估的准确性,狭小的舱室空间及舱内设备的布局进一步增大了作业姿态评估的难度.采用空间舒适性复合评估方法能够准确的描述多种姿态下空间舒适性程度,同时多源和可视化的技术特点在一定程度上提升了空间设计方案评估效率以及评估结果的可读性.

人机工效在载人潜水器布局设计中的应用

载人潜水器是一个复杂的人-机-环系统,人机工效设计是载人潜水器布局设计中不可或缺的一个环节,其优劣将直接影响到潜水器运维效率。简述了人机工效学在潜水器的设备布局设计和载人舱内布局设计中的应用。从设备布局设计原则出发,综合考虑载人潜水器稳性、维护性、作业需求、电磁兼容等因素进行设备布局分区,并兼顾可达性及舱外光环境设计。从载人舱开孔参数、舱内设备布局、舱口出入梯及舱内光环境设计等方面,阐述了以人机工效学为导向的舱内布局设计流程。

JPEG2000中高性能Tier-1编码器的VLSI结构设计与实现

为满足JPEG2000编码器的硬件实现需求,针对其中最为复杂和耗时的Tier-1编码器,提出了一种高效的硬件实现结构.该结构采用通道并行的位平面编码器,并且在通道内部采用基于列的点跳跃算法,提升了位平面的编码速度.同时,MQ编码器与位平面编码器配合,引入5级动态流水结构,进一步提高编码效率.FPGA验证结果表明,运用该结构的Tier-1编码器,在提高70%编码效率的同时只增加了18.2%的硬件开销,取得了令人满意的结果.

载人潜水器与VR结合的应用模式研究

在充分调研VR技术在航空、军事、工程设计、营销展示、文化娱乐、教育等方面应用现状的基础上,追踪载人潜水器的设计制造、全寿命过程及其衍生物,深入发掘与VR结合的应用模式及VR的不同展现方式。从辅助设计制造、航行运动仿真、操作教学与培训、维护保障等方面提出对VR的需求,为VR在载人潜水器领域的应用提供支持。

基于上下文预测算法的位平面解码器VLSI设计

位平面解码器作为JPEG2000解码系统中算法复杂、运算量最大的组件,限制了解码器的工作效率,为此,以下提出了一种上下文预测算法,并将该算法与基于组的像素点跳跃算法混合使用,实现了数据处理的流水线操作,提高了位平面解码器的工作速度。并采用Verilog HDL硬件描述语言进行了RTL级描述,经过功能仿真和DC综合,最高工作频率可达100MHz,内嵌到JPEG2000解码器系统中,可满足图像实时解码的要求。

挑战与提升——基于多参数耦合的全海深载人潜水器载人舱人机环设计

本文对全海深载人潜水器显示屏前景色/背景色视觉搭配、关键信息显示位置布局设计、持续性注视显示装置布局设计、持续性操纵装置布局设计、反复性操纵装置布局设计以及主驾驶座椅设计进行了系统性测评。通过分析耦合舱内人员的心电、脑电、脑血流、连续血压、眼动等生理参数、主观舒适性、状态—焦虑等心理参数以及反应时、正确率等绩效指标,初步建立了全海深载人潜水器载人舱人机环设计评价模型。

USB2.0信号分析技巧

本文以详尽的实际操作流程介绍了了USB2.0信号分析技巧。

肋间神经阻滞对胸腔镜手术患者疼痛程度及血清指标表达影响研究

目的:探讨超声引导下肋间神经阻滞(ICBN)对胸腔镜手术患者疼痛程度及血清指标表达的影响。方法:选取2020年2月-2022年2月在湖北省荣军医院接受胸腔镜手术的160例患者为研究对象,随机分为对照组和观察组,每组80例,对照组接受全身麻醉,观察组在对照组的基础上行ICBN。采用视觉模拟评分法(VAS)评估并比较两组静息、运动及压力状态下的疼痛评分;采用Ramsay镇静评分(RSS)评估并比较两组镇静水平;采用布氏舒适度量表(BCS)评分评估并比较两组舒适度;比较两组血清相关指标及术后不良反应发生情况。结果:术后1、2、3 d,观察组静息、活动及压力状态下的VAS评分均低于对照组(P<0.05)。术后12、24 h,观察组RSS均低于对照组,BCS评分均高于对照组(P<0.05)。术后观察组血清白介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子(TNF-α)、降钙素原(PCT)、P物质(SP)、前列腺素E2(PGE2)均低于对照组,神经肽Y(NPY)高于对照组(P<0.05)。两组术后不良反应发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:ICBN可为胸腔镜手术患者提供较好的舒适度和镇静效果,有效降低患者术后72 h的疼痛,缓解术后应激反应,值得推广应用。

基于行为学和眼动数据的全海深载人潜水器人机交互界面评估

目的:通过分析不同界面位置下的人员行为学指标和眼动数据,为全海深载人潜水器舱室界面设计提供参考。方法:由E-prime软件呈现模拟全海深载人潜水器舱室界面7个区域的视觉刺激。视觉刺激过程中记录受试对象对刺激反应的正确率和反应时间,同时连续记录受试对象的视觉停留时间、视觉摄入次数、视觉摄入平均时间、平均瞳孔直径、眼跳幅度、眼跳平均加速度和眼跳平均速度等眼动数据。结果:正确率由高到低的区域依次为3、6、7、2、1、4、5;反应时间由快到慢的区域依次为3、2、4、6、7、1、5;区域3和区域4的停留时间均较其他区域显著延长,差异有统计学意义( P<0.05或 P<0.01);区域3和4的视觉摄入次数均较其他区域显著增多,差异有统计学意义( P<0.05或 P<0.01);区域3的视觉摄入平均时间较其他区域显著延长,差异有统计学意义( P<0.05或 P<0.01);区域6和7的平均瞳孔直径较除区域3外的其他区域显著降低,差异有统计学意义( P<0.05或 P<0.01);不同区域间的眼跳幅度、眼跳平均加速度和眼跳平均速度两两比较差异无统计学意义( P>0.05)。 结论:建议全海深舱室界面设计时优先考虑将关键信息的显示位置布局在区域3和4,重要信息布局在区域1、2和5,次重要信息布局在区域6和7。

驾驶舱设计的人因工程学应用综述

随着科技的进步,电子设备和系统的逐渐完善,人的因素在驾驶舱设计中占的比重越来越大。人因工程学已经开始应用于驾驶舱设计的诸多方面。本文阐述了人因工程学在驾驶舱设计中的发展,并介绍了其在驾驶舱布局分析、环境分析、信息传递及脑负荷分析、自动化及人机交互分析、机组人员疲劳及健康分析等方面中的应用,为以后相关研究提供参考。

考虑动态热环境因素的潜航员人因可靠性评估

载人潜水器深海作业属于特殊环境下的高危作业,为具体研究动态热环境下潜航员人因可靠性的变化特征,首先分析载人潜水器舱室人-机-环境特征以及任务过程动态环境变化;随后在认知可靠性与失误分析方法(cognitive reliability and error analysis method,CREAM)的基础上,建立认知失误概率(cognitive failure probabilities,CFP)与工作效率(P)的函数关系,通过引入环境补偿系数(k)构建CFP修正模型;采用热环境舒适性评估与热环境生产力损失归回模型(predicted mean vote-productivity, PMV-P)获取环境补偿系数(k)的量化指标;并通过7000米深海作业任务分析修正前后潜航员CFP的变化特征.结果显示该模型能够描述动态作业环境下潜航员CFP的变化特征,潜水器下潜至4000米阶段舱室热环境对潜航员CFP影响较大.该方法为潜水器优化资源配置、完善系统设计提供理论依据.

全海深载人潜水器不同驾驶位人员的下肢循环和肌肉疲劳分析

目的:分析全海深载人潜水器舱室不同驾驶位人员长时间保持不规则体位后的下肢血流量和表面肌电图变化,为舱室设计提供参考。方法:研究分为主驾驶坐位、副驾驶坐位和副驾驶观察位三部分。不同驾驶位的方案1为有挡板支撑,方案2为无挡板支撑。单次主驾驶坐位试验时长为2 h,单次副驾驶坐位和副驾驶观察位试验时长均为1 h。分别在主驾驶位、副驾驶位及观察位测定受试对象的下肢血流量、斜方肌、竖脊肌及股直肌的表面肌电图。结果:与主驾驶静息对照值相比,主驾驶坐位两个方案的下肢血流量均有所增加,且方案2的下肢血流量较方案1有减小趋势;与副驾驶静息对照值相比,副驾驶坐位两个方案和副驾驶观察位两个方案的下肢血流量均显著增加,差异有统计学意义( P<0.01);主驾驶坐位方案2中竖脊肌在2 h时的平均频率较方案1显著增加,差异有统计学意义( P<0.05);与副驾驶静息对照值相比,副驾驶坐位两个方案和副驾驶观察位两个方案的斜方肌、竖脊肌和股直肌表面肌电平均频率和平均功率显著增加,差异有统计学意义( P<0.05或 P<0.01);与副驾驶坐位和观察位方案1相比,副驾驶坐位和观察位方案2的股直肌平均频率和平均功率有不同程度的升高趋势。 结论:全海深载人潜水器舱室内如配置可伸缩的活动挡板,可以兼顾副驾驶坐位和观察位的生理特征,减低肢体疲劳,提高作业绩效。

中班幼儿不良饮食行为问题及矫正策略

幼儿的不良饮食行为不仅会影响幼儿的身体发育,还会影响幼儿的心理健康。本研究结合幼儿园教育的实际情况,采取全新的研究视角,从教育学角度分析研究幼儿饮食行为状况。将中班幼儿作为研究对象,调查了解幼儿园学习时中班幼儿的饮食行为情况,归纳总结饮食行为的不足之处,希望家长教师重视解决这些问题。深入了解在园环境后,总结哪些因素会影响中班幼儿的饮食行为,从教育角度提出应对措施和解决方案,希望中班幼儿形成良好的饮食习惯。通过本研究补充完善相关的理论研究成果,指导幼儿教师采取有效的措施和方法,及时发现并快速解决饮食行为问题,保证幼儿的健康成长。