根尖分生组织细胞的有丝分裂实验改进

“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”是细胞分裂的重要实验内容。该实验的成功率低,教学效果差。通过对比实验结果,创新使用改良的苯酚品红作为染色剂,观察染色体效果较好;并在此基础上,又采用10-10mol/L生长素处理大蒜根尖细胞,能明显提高有丝分裂细胞数,尤其是中后期细胞的数目,实验效果好。

舰船机动中拖曳系统建模与定深控制研究

针对拖曳系统在舰船机动过程中拖体深度产生复杂变化的问题,考虑拖曳系统运动和舰船操纵之间相互作用,建立了相应的耦合数学模型。舰船采用经典的MMG模型,拖缆和拖体的动力学模型分别采用有限差分法和水下运载器的六自由度运动方程。采用数值计算方法,获得了系统在舰船机动过程中的响应,并运用经典PID算法,通过控制拖体水翼的攻角,实现了拖体在舰船机动过程中的目标深度控制。仿真结果表明这一方法正确有效,具有一定的理论意义和工程应用价值。

船舶舵减摇控制方法综述

介绍船舶舵减摇系统的基本概念、减摇原理以及国内外舵减摇技术的发展状况,综述不同的控制方法,如PID控制、自适应控制、鲁棒控制、智能控制(遗传算法、模糊逻辑算法、神经网络算法)等在舵减摇系统中的应用,以及不同控制方法的优点和使用的局限性,指出目前舵减摇系统研究所遇到的难题,并对有价值的研究方向作一些展望。

海洋拖曳系统的船/缆/体耦合模型研究

为进一步提高海洋拖曳系统在不同情况下运动响应的预测精度,将拖曳母船、拖缆和拖曳体三者视为一个相互作用的整体,利用其耦合边界条件,将拖缆顶端和底端的张力及其产生的力矩,分别与船舶操纵性运动方程(MMG模型)和拖体六自由度运动方程相结合,利用拖缆的有限差分方程,建立了船/缆/体三者耦合模型,进而采用数值计算方法,对比分析了该模型与常规算法。结果表明,该模型考虑船/缆/体三者的耦合影响,可更加准确全面地反映拖曳母船的速度、旋回半径、横摇角等操纵性特征以及拖曳体的深度、姿态等信息所受到的影响,从而为准确预报海洋拖曳系统的运动响应提供更为直观、科学的理论依据。

捷联惯导系统惯性系粗对准原理及试验

基于重力信息的惯性系粗对准方法是舰船捷联惯导粗对准的常用方法,其在本质上属于双矢量定姿问题。在此基础上,进一步研究基于多矢量定姿的粗对准方法,并通过试验方法重点研究不同矢量配置方法与定姿、对准精度的对应关系。仿真试验结果表明:在同等观测噪声扰动下,多矢量定姿算法的精度优于双矢量定姿算法;在合理配置矢量组的前提下,多矢量定姿粗对准方法的精度和稳定性与传统的粗对准方法相比均得到显著提高。

采用塔式关键词直方图的舰船图像实时分类检测方法

针对传统舰船分类检测方法实时性差、容易受到物理噪声干扰等问题,采用塔式关键词直方图和支持向量机的检测方法对不同类别水面舰船图像进行实时分类检测。通过对不同类别的舰船图像进行分类实验,进一步综合确定适合的塔式关键词描述子参数及支持向量机核函数参数。实验结果表明,舰船分类检测准确率较已有检测方法有所提高。基于塔式关键词直方图和支持向量机的检测方法能够实现可靠、实时的舰船图像分类检测。

基于COMSOL的气泡聚并行为仿真研究

气泡聚并不仅对气液、气液固流化床中的气泡运动速度和形状有重要影响,而且对相间传质过程有着重要意义。利用多物理场耦合数值计算软件COMSOL Multiphysics对气泡聚并行为进行了仿真研究,从共轴气泡、平行气泡和随机气泡三个方面分析了相对位置对气泡聚并的影响。结果表明,两共轴气泡之间垂向距离较小时,会形成追赶效应,下气泡上升速度大于上气泡,最终形成聚并。两水平气泡距离较近时才有可能发生聚并,当水平距离较大时,两气泡最终以螺旋交替的形式上升,无法发生聚并。随机气泡聚并受水平距离影响较大,相比而言水平距离较小时更容易发生聚并。

排烟机功率对船舶舱室烟气特性影响的仿真实验研究

对于船舶住舱等小型舱室而言,人员相对密集而火灾事故造成的烟气又难以通过有效手段排放。针对船舶住舱火灾烟气控制所采用的典型排烟方法,运用火灾动力学软件PyroSim进行数值模拟计算,并精心采用仿真验证试验,研究无排烟和排烟机工作时的船舶舱室烟雾蔓延规律,在此基础上依据燃烧所产生的热量设置6种排烟机功率依次增大的排烟工况,研究不同工况排烟机功率和补风条件下的控烟效果,得出较为接近实际的烟气蔓延流动时烟气温度和烟气浓度等特性参数的变化规律,以及优化选择最佳的补风方式和排烟功率的总体思路。研究结果对于船舶舱室烟气高效防控具有一定的理论和现实指导意义。

未知纬度下基于四元数解算的SINS对准方法

针对未知纬度下SINS对准问题,提出了一种基于旋转四元数地轴矢量解算的对准方法。该方法以惯性系下重力矢量连续观测为基础,构建以地轴矢量为旋转轴的旋转矢量序列,利用QUEST算法求解旋转四元数实现对地轴矢量的优化解算,并根据空间关系建立导航系轴向矢量的惯性系投影,最后利用陀螺跟踪载体系相对惯性系的变化,确定载体系相对导航系的姿态关系。仿真实验表明基于四元数解算的对准方法相对于传统的两步对准方法及几何解析对准方法,在对准精度与算法稳定性上都表现出较强的优越性,工程适用性较强。

舰船分类的PHOG和支持向量机联合检测方法

针对普通舰船分类检测方法容易受到物理噪声干扰、实时性差等问题,采用塔式边缘方向梯度直方图和支持向量机联合检测方法对不同类别水面舰船图像进行实时分类检测。通过对不同类别舰船图像进行分类实验,进一步综合确定适合的图像特征参数及核函数参数,实验结果表明,舰船分类检测准确率较现有检测方法有所提高。基于塔式边缘方向梯度直方图和支持向量机的联合检测方法能够实现实时、可靠的舰船分类检测。

基于矢量定姿的捷联惯导惯性系对准误差分析

针对基于矢量定姿的惯性系对准误差等问题进行了详细的推导与比对分析。首先,建立了以矢量定姿算法为核心的惯性系对准信息流程与算法模型;然后,阐述了应用于对准中的TRAID与QUEST定姿算法原理,详细推导了两种算法的误差协方差模型,建立并分析了重力矢量观测条件下QUEST定姿对准误差与器件误差的解析关系;最后,通过蒙特卡洛多样本仿真实验对比分析了不同对准方法的对准精度与统计特性。理论分析及仿真实验表明:采用QUEST算法的对准极限精度与传统方法的相同,但在等精度观测条件下,QUEST算法的对准精度稳定性要优于TRAID算法。

基于STM32的舰船横摇周期测量与存储系统设计

针对传统舰船周期测量方法费时、费力、精度低等问题,设计开发了一种舰船摇摆周期自动测量与存储系统。系统以STM32系列微处理器为核心,利用MEMs惯性器件与磁阻传感器构建姿态敏感单元,应用旋转矢量姿态更新算法实时跟踪舰船摇摆角变化,采用频域周期测量方法并配合SD卡存储单元与FATFS Module文件系统,可实现舰船摇摆角、摇摆周期的实时测量与连续存储。摇摆台测试实验表明:系统可实时监测摇摆角变化,角度测量精度优于0.5°,周期测量精度可达0.1s,采用锂电池独立供电可稳定、连续工作30天,完全满足舰船海上摇摆数据监测与存储的要求,具有较强的工程应用价值。

舰艇导航系统信息保障效能评估研究

针对现代舰艇导航系统面向作战的信息保障特点,建立了导航系统对舰艇作战行动的信息保障关系与基于信息保障能力的评估指标体系结构,结合导航信息保障效能评估的特殊要求,提出并探讨了基于信息融合度的KADC修正评估模型及保障效能分解方案,并对评估模型进行了测试分析。测试结果表明所建评估模型符合当前舰艇导航信息保障的一般规律,具有较强的应用价值。

基于局部二元模式的海天线提取方法研究

为了解决海天背景下舰船红外及可见光波段图像目标识别问题,文章提出了一种基于局部二元模式的海天线提取算法。首先通过方差分析,对图像进行预处理,然后对图像进行局部二元模式分解,最后通过HOUGH变换方法求解图像的海天线。试验结果表明:算法在低对比度、天空有大量云层、海面杂波较多以及天空和海面出现分层且海面有物体噪声等多组实验条件下,都有着良好的适应性和鲁棒性,适于工程应用。

基于时延的单站转发式欺骗干扰布站方法

基于信号分离的智能转发式单站欺骗干扰具有较强的应用前景,但对干扰器的布站位置要求苛刻。针对单站转发式欺骗干扰的布站解算问题,综合考虑初始时延设置对干扰站高度及覆盖范围的影响,提出了基于初始时延设置的布站方法,并通过蒙特卡洛方法分析不同量级时延对干扰器的位置分布及有效干扰区域的影响。仿真结果表明,在卫星位置、目标位置与虚拟点确定的条件下,初始时延增加后解算的干扰器高度将增加,干扰半径变化幅度不稳定,不利于干扰实施的稳定性,因此,布站时初始时延设定应谨慎选择。文中基于时延控制的转发式欺骗干扰理论具有一定的参考价值与借鉴意义,同时可为单站转发式欺骗干扰的工程实现提供一定的理论依据。

大气稳定度对海面人工稀氧区形成的影响

针对水中释放气体形成的特定稀氧区,利用MATLAB和高斯烟羽模型模拟分析了6种大气稳定度等级(A^F)下不同位置的气体浓度变化情况,绘制了相应的等浓度曲线和曲面,给出了大气稳定度对稀氧区形成的具体影响规律。分析结果表明:连续点源的几何高度为0,抬升高度近似为0,有效源高度近似为0;在同一下风向距离处与海面同一位置处,气体浓度从低到高对应的大气稳定度等级依次为A^F;等浓度曲线覆盖面积、等浓度曲面覆盖区域从小到大对应的大气稳定度等级依次为A^F。可见,随着大气稳定度的提高,气体的停留时间增加,浓度升高,贴近海面扩散的趋势明显,有利于有效半径更大稀氧区的形成和维持。