用户体验视角下的露营装备设计研究——以露营帐篷为例

露营是近年来兴起的重要户外活动。文章对露营装备进行现状分析,总结了现有露营产品的主要问题,基于五大体验体系,得出用户体验视角下的露营装备设计特征。最后从用户体验的视角,以露营帐篷为例进行设计实践。运用Python程序语言,分析用户购买帐篷后的评价和关键词,综合设计特征得到用户需求,围绕设计定位提出解决方案,从造型、搭建和空间三部分讲述设计。以期为露营装备的设计提供有益的参考。

基于BDS的海域环境监测浮标定位通信装置设计

为适应复杂海域情况,确保通信稳定可靠,将基于BDS开发应用于海域环境监测浮标的定位通信装置。该装置以FPGA为主控芯片,集成卫星定位通信模块、备份存储模块等,利用可再生能源太阳能自主供电;配合监测浮标配套上位机软件,完成回传数据的解码和显示。经过720 h实验测试,结果表明,系统通信未出现丢字错字情况;在全天候情况下,北斗短报文总体发送成功率大于86%。该设计方案可在保证定位精度与通信稳定的前提下,减小系统能耗,延长待机时间,提高系统可靠性,保证浮标长期安全可靠地工作。

云环境下基于属性的多关键字可搜索加密方案

可搜索加密技术可在不解密数据密文的同时实现密文关键字的检索,很好地保护了数据存储方的隐私。针对目前大多数可搜索加密方案无法支持用户自定义搜索策略的问题,提出了一种安全、高效、可支持任意表达的基于属性可搜索加密方案。该方案首先基于LSSS搜索结构,支持任意合取、析取或单调布尔表达式的多关键字搜索策略,用户使用私钥为LSSS搜索策略生成陷门,云服务器通过陷门可以搜索包含满足特定关键字搜索策略的密文;其次,通过与基于属性加密方案结合,可以实现对云中加密数据的细粒度访问控制;另外,该方案通过将关键字拆分成关键字名和关键字值以及“线性拆分”技术,使得攻击者无法从密文和陷门中推测出关键字值敏感信息;最后,通过将部分解密工作转移到云服务器来降低用户的计算负担。基于DBDH、(q-2)和判定线性假设证明了所提方案的安全性,理论分析和实验结果也表明了该方案的有效性。

基于弹载测控系统的便捷无线交互设计

针对目前弹载测控系统调试过程中经常更改诸元、数据回读效率低的问题,设计一款集成于测控系统内部的无线交互装置。在集成便捷式诸元装订、快速安全的数据读取、擦除等功能于一体的同时减小装置体积,降低功耗,以实现嵌入式无线交互设计。经专有上位机测试,在不影响测控系统正常工作的情况下,于炮筒外进行无线数据操作,回读速度平均1.675 Mb/s,且可在10 s内成功装订诸元,能够在交互过程中保证数据的完整性、保密性和传输的高效性,同时满足低功耗、小体积、高集成的硬件要求,可实现弹载测控系统与上位机的便捷无线操作。

基于网络药理学和体外细胞实验研究土茯苓抗骨质疏松的机制

目的:基于网络药理学和体外细胞实验探索土茯苓治疗骨质疏松的可能机制。方法:运用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)筛选土茯苓活性成分及作用靶点,利用人类基因数据库(GeneCards数据库)筛选骨质疏松的靶点,两者取交集获取共同靶点然后构建蛋白相互作用网络并进行可视化分析,同时进行GO功能注释富集分析(GO分析)及京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析。采用MC3T3-E1成骨细胞系分化实验验证土茯苓对骨分化的作用。结果:预测到土茯苓129个有效靶点和骨质疏松相关靶点2287个,共同靶点68个。GO分析涉及细胞因子受体结合、趋化因子受体结合、核受体活性。KEGG富集分析显示,靶点可能通过HIF-1信号通路、AMPK信号通路、Wnt信号通路等发挥作用。细胞实验表明土茯苓可以促进MC3T3-E1成骨细胞碱性磷酸酶的表达。结论:土茯苓可能通过促进成骨细胞分化从而防治骨质疏松。

基于双级互补滤波的姿态测量算法设计

陀螺仪的漂移、载体的线性加速度和磁场的干扰是影响MARG传感器姿态测量精度的主要原因。针对传统姿态测量算法在磁干扰环境下由于航向角误差导致水平角测量精度降低以及载体线性加速度影响水平角精度的问题,提出了一种基于四元数的双级互补滤波姿态融合算法。该算法利用加速度计和磁力计测量数据分别对估计四元数进行补偿修正,避免了磁干扰环境下航向角误差对水平姿态测量的影响。同时引入线性加速度误差和磁干扰误差自适应补偿方案,以降低线性加速度与磁干扰的影响。为了验证算法的有效性,进行了静态与动态实验,实验结果表明该姿态测量算法能显著提高姿态测量精度和抗干扰能力。与传统的Mahony算法相比,俯仰/滚动角的测量精度完全不受磁干扰的影响,性能得到了明显的提升。

箭载测控系统高速数据采集传输电路的设计

针对目前新一代运载火箭的箭载测试传感器采集精度要求高、信号种类繁多、数据量大等特点,设计了一种基于GTX高速接口的高速采集传输电路.该电路采用FPGA控制高采样率A/D转换器和串口分别对模拟信号、数字信号进行采集,FPGA对所采集到的模、数信号进行编帧、辨识性控制码等一系列内部预处理后,将其转入GTX高速接口内部;然后通过8/10译码器转换、串并转换器、电路均衡器等模块,将信号以差分形式串行传输.试验结果表明,系统能够稳定且长时间地采集数据,并可以实现3.6Gbit/s的高速传输.

弹载SINS/GPS组合导航系统数据采集与同步设计

针对SINS/GPS组合导航系统来自两个导航系统的数据在时间上不同步导致在弹载高动态环境下导航精度降低的问题,设计了一种基于FPGA+DSP的小型嵌入式组合导航计算机平台.把GPS接收机提供的1PPS脉冲同时接入FPGA与DSP以提供时间基准,利用FPGA实现MIMU与GPS数据在整秒时刻的同步采集,利用DSP实现同步时间差的求取以及GPS数据的外推拟合,完成SINS与GPS数据在信息融合时刻的同步.时间同步过程简单,同步精度高.为了验证方法的有效性,进行了跑车试验,试验结果表明系统所采用的方法可以有效地提高高动态下组合导航系统的精度,比较未经过时间同步处理的导航结果,该方法在姿态角和速度精度上提高了约70%,位置精度提高了约50%,具有一定的工程应用价值.

基于SIM7600CE的智慧消防传输系统设计

为了保障消防救援人员的生命安全,提高救援效率,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)与全球移动通信系统(GSM)的集成于测控系统内部的无线传输系统设计。以FPGA为主控芯片控制系统内部其他模块与GSM通信模块以及地面接收终端之间的交互通信,满足低功耗、高集成的硬件设计要求。实验验证表明:系统能够在没有网络等传输工具的复杂环境下将消防员的位置信息、运动状态及生命体征等参数传输到接收终端,以便现场指挥员下达正确的命令,保障救援人员的生命安全,具有一定的可靠性和可行性。

齐鲁芳烃装置碳八资源的优化

针对齐鲁芳烃装置建设时间早、产能低、工艺流程长、效益差的问题,通过新建二甲苯再蒸馏塔、增加歧化单元和抽提单元碳八芳烃进新建二甲苯再蒸馏塔的跨线等改造,实现了停产对二甲苯、邻二甲苯;转产混合二甲苯;停运芳烃吸附分离单元、二甲苯异构化单元以及二甲苯精馏塔导热油加热炉、歧化单元汽提塔塔底热油再沸器。根据2021年3月份的运转数据进行初步测算,停运吸附分离、异构化单元及导热油加热炉后,能耗(标油)由原来的176.00 kg/t降至现在的127.70 kg/t,月度实现增效约945.90万元。

基于LVDS的速度自适应数据回读系统设计与实现

目前导弹种类的型号繁多,离线式采集设备的安装位置、线缆长度以及接口数量的不一致,均会导致同一采集设备在不同型号导弹中的数据传输速度不同,数据回读设备不能统一回读所有的离线式数据采集设备的数据.针对以上问题,提出一种兼容不同传输速度的数据回读系统.数据传输总线采用LVDS(Low-Voltage Differential Signaling)传输接口,差分串行总线能够实现长距离传输,抗干扰性能强.数据回读系统能够自适应传输总线上的LVDS时钟,并根据LVDS时钟将串行数据反序列化,以及提供与恢复的数据同步的全局时钟,供FPGA内部逻辑传输数据和通过编码将数据对齐,从而达到根据时钟兼容不同的传输速度.通过动态调整数据与时钟的相位关系,消除线缆和PCB长度不完全相等或温度因素对传输带来的影响,以减少数据传输的误码率,兼容更快的数据传输速度.采集到的数据通过灵活可靠的USB2.0接口发送到PC.

文件分层-属性基多关键字可搜索加密方案

针对目前的文件分层的基于属性可搜索加密方案存在不支持LSSS访问结构以及多关键字密文较长等问题,提出了一个云环境下灵活高效、支持LSSS访问结构和文件分层的多关键字可搜索方案。首先通过将秘密值分配的方法,将下层的秘密值直接嵌入上层的密文中,不仅缩短了分层加密文件的密文长度,还提高了加密、解密效率;其次通过对多关键字构造索引向量的方式,解决了目前多关键可搜索方案中关键字密文长度随关键字个数线性增加的问题,实现了关键字密文长度固定的多关键字搜索,并采用先关键字搜索,再解密的方式进一步提高了关键字的搜索效率。最后通过将部分解密工作转移到云端,从而降低了用户的计算负担。基于q-parallel BDHE假设下证明了该方案可抵抗选择明文安全攻击(CPA),理论分析和实验结果证明了方案的有效性。

支持LSSS访问结构的属性基群签名方案的研究

群签名通过只能验证签名是由群中某一成员签署,但不能确定具体签名者身份来保证匿名性,同时在发生争议时,群管理员可以通过揭示签名者的身份来保证可追踪性。属性基群签名是对群签名的扩展,在保证只有具有特定属性集的群成员可对信息进行签名的同时实现了可追踪性,针对现有的属性基群签名方案仅支持访问树和门限访问结构,提出了一种可支持线性秘密分享(linear secret sharing schemes,LSSS)访问结构,并可实现属性匿名和追踪的属性基群签名方案。方案利用Waters签名技术和Groth-Sahai非交互证明构造群签名,保证只有满足LSSS访问结构属性集合的群用户才可对消息进行签名,并利用承诺系统保证了属性的匿名性和可追踪性,不仅可以追踪到签名用户的身份和属性集,还可以追踪到签名属性集合。方案的通信开销和计算开销较低,签名长度和验证计算开销都和属性的数量无关。最后的安全性证明和性能分析证明了方案的安全性和有效性。