基于CKF-SLAM改进的无人水下航行器动态目标跟踪算法研究

针对容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter,CKF)同步定位与建图(simultaneous localization and mapping,SLAM)算法在动态目标跟踪(object tracking,OT)的应用中,存在算法实时性不高、计算复杂以及对动态目标物跟踪精度较低的问题,提出基于平方根容积卡尔曼滤波SLAM的无人水下航行器(unmanned underwater Vehicle,UUV)目标跟踪算法(SRCKF-SLAM-OT).该算法将CKF-SLAM-OT中复杂的计算部分,利用3阶容积准则选取一组相同权值的容积点来近似计算,再利用数值积分法计算非线性方程模型的后验状态估计平均值和方差,并对协方差矩阵的平方根因子进行更新.仿真结果表明:SRCKF-SLAM-OT算法简化了计算量和改善了数值精度,提高了UUV在未知水下环境中自身定位的精度和动态目标物跟踪的能力.

双酚A暴露对不同卵巢储备状态女性优质胚胎率的影响

目的通过酶联免疫吸附法(ELISA)检测不同卵巢储备状态不孕患者卵泡液内双酚A(bisphenol A,BPA)水平,探究其对促排卵过程中卵巢储备及胚胎质量的影响。方法收集2022年1—6月在兰州大学第一医院生殖中心行体外受精-胚胎移植(IVF-ET)助孕的患者临床数据及其卵泡液。共纳入164例患者,包括卵巢储备正常(NOR)患者80例、卵巢储备功能减退(DOR)患者39例和多囊卵巢综合征(PCOS)患者45例。采用ELISA法检测卵泡液中的BPA水平,并根据卵泡液BPA浓度四分位数将3组人群分亚组(由低至高分别为Q1~Q4亚组)分析,通过单因素Logistic回归分析探究BPA对不同卵巢储备状态女性优胚率的影响。结果3组人群间年龄、基础卵泡刺激素(FSH)、抗苗勒管激素(AMH)水平、双侧窦状卵泡计数(AFC)和取卵数比较均有显著差异(P<0.05);PCOS组月经周期显著长于另外两组(P<0.05)、基础黄体生成素(LH)水平显著高于另外两组(P<0.05);3组人群间体质量指数(BMI)、不孕年限、初潮年龄、基础雌激素(E_(2))水平和受精方式无显著差异(P>0.05)。PCOS组BPA浓度显著高于DOR组[9.94(1.79,10.37)ppb vs.2.39(0.80,9.94)ppb,P<0.05],NOR组BPA浓度与另外两组无显著差异(P>0.05)。NOR组中Q2亚组的优胚率显著低于Q1亚组(30.65%vs.41.87%,P<0.05),PCOS组Q2和Q4亚组的优胚率显著低于Q1亚组(分别为45.64%、37.99%vs.56.82%,P<0.05),DOR组各亚组的优胚率无显著差异性(P>0.05)。单因素Logistic回归分析显示,3组人群中卵泡液BPA浓度均不显著影响优质胚胎率(P>0.05)。结论卵泡液双酚A浓度对不同卵巢储备状态女性的优胚率无显著影响,但鉴于NOR人群和PCOS人群中观察到较高浓度亚组优胚率下降,仍应加强对该物质致潜在风险的防控。

配药机器人批量调配参数的优化

目的:优化配药机器人批量调配参数,保证成品输液的标准化与同质化。方法:以不溶性微粒为考察指标,利用正交试验优化配药机器人批量调配过程中的推拉次数、静置时间、转针速度、溶媒体积、抽拉角度5种调配参数。比较于室温下调配0、2、4、6、8 h时的4种成品输液(泮托拉唑钠溶液、艾司奥美拉唑钠溶液、奥美拉唑钠溶液、艾普拉唑钠溶液)的外观性状、pH值、渗透压和不溶性微粒数;对比采用配药机器人调配和人工调配4种成品输液的空西林瓶内的药液残留量及批量调配效率。结果:优化后,配药机器人批量调配参数为推拉次数2次、静置时间5 s、转针速度慢速、溶媒体积6 mL、抽拉角度90°。室温下调配8 h时,艾普拉唑钠溶液颜色变为淡黄色澄清,不溶性微粒数超出2020年版《中国药典》规定;其他3种成品输液0、2、4、6、8 h时外观性状均为无色澄清,不溶性微粒数均符合2020年版《中国药典》规定。4种成品输液0、2、4、6、8 h时pH值、渗透压均无显著变化。配药机器人调配的药液残留量显著低于人工调配,1人操作2台机器人的批量调配效率高于1人手工及1人操作1台机器人的批量调配效率,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:采用正交试验优化配药机器人批量调配参数,保证了成品输液的标准化与同质化,可降低药液残留,提高批量调配效率。

2021年陕西极端秋雨事件环流特征及成因

利用国家气候中心提供的88项环流指数资料、陕西省101个气象站逐日降水资料、NCEP/NCAR 2.5°×2.5°逐日再分析资料,分析了2021年陕西极端秋雨期间的大气环流特征及成因,结果表明:持续受冷暖气流共同影响,陕西出现了长达52 d的秋雨事件,秋雨出现早、结束晚,呈现自北向南增多的空间分布特征,较气候态降水量异常偏大;500 hPa高度场距平在中高纬“东高西低”的环流分布形态和巴尔喀什湖到贝加尔湖地区的显著负异常区,有利于引导高空槽底部分裂冷空气南下;低纬度异常偏强、偏西、偏大的副热带高压有利于外围暖湿气流向西北地区东部输送水汽和能量;850 hPa风场上东北地区东部存在的异常反气旋环流引导偏东路径的冷湿气流与来自孟加拉湾、南海及西北太平洋的充沛暖湿气流在西北地区形成水汽汇,造成陕西降水偏多;陕西持续位于40°N的高空急流入口区南侧,具备高空辐散、低层辐合的有利动力条件;稳定维持在105°E~110°E的θse能量锋区,多次受弱冷空气侵入,是导致秋雨中出现暴雨的主要原因。

基于回波遮挡订正的西安对流天气雷达气候特征分析

基于2014-2019年4-9月西安多普勒雷达数据,在对因地形或高大建筑所造成的反射率遮挡区域进行修订的基础上,研究西安地区对流天气的雷达气候学特征。结果表明:(1)西安雷达在低仰角受到地形和高大建筑的严重遮挡,即在雷达0.5°仰角的西安东部、西南部及西北部方位与1.5°仰角的西安偏南部方位存在因地形因素遮挡造成的大范围反射率缺失现象,和因雷达站周边高大建筑等非地形因素导致的个别方位角上反射率因子缺失现象。本文通过交叉方位角插值法和高仰角反射率因子填补方法对遮挡区域进行修订并形成完整反射率因子数据,然后利用对流回波识别方法识别出对流回波。(2)西安雷达对流回波气候统计结果显示,2015年对流天气发生频次最多;2017年对流天气持续时间更长、强度更强,多发区主要为陕北南部至关中北部及关中南部至秦岭北麓;7-8月为对流天气高峰时段,其中7月下旬和8月上旬出现频次最多;日变化特征显示14-23时对流天气活动频繁,23时后活动频次迅速减少。

利用侧扫声呐的自主定位导航技术研究

同步定位和地图构建(simultaneous localization and mapping,SLAM)与路径规划在陆地上的自主定位导航上被广泛应用,而自主式水下航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)在实现真正的自主定位导航方面还有待提升.提出将侧扫声呐传感系统、SLAM技术和路径规划技术三者结合的自主定位导航技术.该技术先对原始声呐图像数据的杂波、异常值、噪声等进行预处理,再将预处理后的数据格式转换成适用于SLAM算法的激光雷达数据格式,并在此基础上进行全局路径规划和局部路径规划相结合的完整路径规划研究.仿真结果表明,该技术可以更好的使AUV在复杂水下环境实现真正的自主定位导航,并提高了AUV定位与环境建图的精度.

加压快速静脉滴注参附对急性下壁心肌梗死患者血流动力学的影响

目的观察加压快速静脉滴注参附注射液对急性下壁心肌梗死患者血流动力学的影响。方法选取急性下壁心肌梗死患者120例,按照数字随机表法分为观察组和对照组各60例,对照组在经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)时静脉输注生理盐水,观察组在对照组的基础上加压快速静脉滴注参附注射液。比较2组血流动力学指标以及入院门至导丝通过时间(D-to-B时间)、术后血流分级、不良反应和30d内主要不良心血管事件。结果术前2组患者的心率(heart rate,HR)、左心室舒张末期压(left ventricular diastolic pressure,LVEDP)、心率与收缩压的乘积(real portfolio project,RPP)、室内压最大升降速率(maximal rising and falling rate of ventricular pressure,±dp/dtmax)差异均无统计学意义(P>0.05)。术后2组用药后40min的HR、±dP/dtmax升高而LVEDP、RPP降低(P<0.05),术后观察组HR和RPP均显著低于对对照组(P<0.05)。观察组PCI术D-to-B时间显著短于对照组(P<0.05)。2组TIMI血流分级比率差异无统计学意义(P>0.05)。观察组不良反应发生率及术后30d内MACE出现率显著低于对照组(P<0.05)。结论在PCI术中加压快速静脉滴注参附注射液可有效改善患者血流,并平稳增加心率以及血压,降低恶心呕吐心律失常发生率以及主要不良心血管事件,具有安全性,值得推广。

关中一次阵风锋触发的强对流天气分析

利用雷达、探空和自动站等观测资料以及NCEP1°×1°再分析资料对2018年7月26日关中地区快速发展移动的强对流天气进行研究,重点分析了出流边界在对流风暴局地生成、快速发展中的作用。结果显示:26日上午关中东部地区存在有利于对流风暴发生、发展的中尺度环境条件,包括明显的热力不稳定,低层强的偏南气流及暖平流;午后秦岭山区对流云团下山过程中和西安南部多个对流单体合并加强,形成强的冷池和雷暴高压,激发出阵风锋,阵风锋是本次强对流天气的触发机制;雷达图上新的对流单体在阵风锋前径向风风向切变最大处触发,大风天气出现在阵风锋后部强的反射率因子梯度区;阵风锋位于冷池前沿,两者的发展演变密切相关,雷暴合并补充加强了冷池强度,有利于阵风锋及强对流天气维持较长时间;边界层风向与阵风锋移动方向相反,而边界层以上的风向与之相同是阵风锋触发的对流风暴维持发展的一个因素。

羊猪鸭基因组DNA提取及DNA条形码分子鉴定

筛选羊肉、猪肉及鸭肉基因组DNA提取方法,并进行DNA条形码鉴定.以羊猪鸭三种肉类为实验材料,采用传统法(SDS法)、chelex-100法、异硫氰酸胍法、试剂盒法提取基因组DNA,并用琼脂糖凝胶电泳、紫外分光光度法和COI序列扩增法对提取的效果进行检测和比较,利用建立的方法提取DNA并进行DNA条形码鉴定.四种方法均能从样品肌肉组织提取到基因组DNA,其中SDS法和试剂盒法得到的DNA质量最佳;异硫氰酸胍法DNA质量较好,操作时间长; chelex-100法简单、快速,但DNA含杂质较多,质量较差.四种方法均可提供满足DNA条形码分子鉴定的要求DNA,实际应用中可根据条件选择相应的方法.

陕西一次特大暴雨决策气象服务思考

2017年7月25—30日,陕西省出现了一次大范围对流性降水天气过程,降水落区位于陕北和关中北部。强降水时段集中在7月25日晚到27日,具有累计雨量大、小时雨强大、范围广、极端性强、受灾严重、影响严重等特点,此次降雨过程为1961年以来最强暴雨过程,属特大型暴雨过程。针对本次过程,陕西省气象局预报预警准确、信息发布及时、决策服务到位、现场保障有力、省市县三级气象部门通力合作,决策材料获得陕西省委、省政府多位领导批示,为抗洪抢险、转移被困群众提供了强有力的气象保障。通过评估分析暴雨过程中预报预警、应急决策、信息发布等各环节的工作及成效,总结服务特点,以期为今后类似重大气象事件气象服务保障提供参考和借鉴。

地形重力波拖曳参数化方案在一次陕西极端性暴雨天气过程中的应用

利用中尺度WRF模式进行敏感性试验,分析探讨加入地形重力波拖曳参数化方案(GWDO)后对2013年陕西入夏以来最强的一次暴雨过程的模拟能力和地形影响下强降水的形成机制。本次过程是在高空槽和低涡配合的有利形势下形成的,秦巴山区的地形作用对本次暴雨过程有着重要影响。在引入地形重力波参数化方案后,模式对关中大暴雨中心的模拟能力有所提高,强降水落区及量级与实况更为接近,较为有效地改善了环流形势及主要影响系统的模拟。在引入地形重力波参数化方案后,这一地区环流进行调整,有利的水汽条件和对流不稳定配合强烈的上升运动,是影响关中地区强降水的重要因素。该参数化方案对陕西暴雨预报具有一定的适用性,但是对陕南的暴雨区模拟还具有较大的误差,需要进一步改进。

陕西2018年4月强寒潮天气过程决策服务探讨

以2018年4月3—7日陕西强寒潮天气过程气象应急服务为例,分析了此次强寒潮天气过程的天气形势和致灾成因,决策服务的特点和服务过程中存在的问题,对如何加强重大气象灾害决策服务进行了探讨,提出了提升重大气象灾害应急决策服务工作水平的建议。

高原环境下空气滤清器性能改进与试验研究

针对某型装甲车辆空气滤清器不能满足高原使用要求的问题,对滤清器进行结构改进,改进措施主要包括取消集气箱、更改滤芯结构和增加导流锥3个方面,对改进前后两种方案进行性能仿真分析和高原环境试验,结果表明,改进后的空气滤清器阻力较原方案降低了22%,保养周期提高了25%,空气滤清器性能得到提升,可以满足高原使用要求.同时表明,应用虚拟样机模型进行数值仿真,其计算结果与试验结果之间的误差可控制在10%以内,说明仿真方法是一种估算不同环境下空气滤清器性能的有效手段.

陕西2019年省级决策气象服务评估

采用国际通用调查评估方法,利用气象服务用户满意度指数CSIWS模型(customer satisfaction index of weather service),从气象服务满意度、气象产品需求度和气象服务覆盖度三个维度对调查结果进行评估分析。结果表明:(1)2019年省级高端用户群对决策气象服务综合满意度指数为92.84%,较2018年、2017年分别提高1.22、0.07个百分点;气象服务为防灾减灾救灾和经济社会发展提供了坚强保障,得到各级领导和相关部门的充分肯定和认可。(2)气象服务的发展必须要紧跟社会发展潮流,加强气象服务与云计算、大数据、物联网、人工智能等技术的融合,切实满足用户个性化需求。(3)在巩固抓好暴雨、高温等传统灾害性天气预报预警服务的同时,必须加强冰雹等强对流天气的决策服务。(4)以秦智网格预报系统深度研发为基础,继续加大短临预警服务系统的研发,切实增强短临天气服务主动性和产品可用性。(5)智慧气象APP、气象官微等融媒体发展是未来拓展气象服务手段的优先方向,要通过大众化、网络化的语言来包装气象服务产品,改进服务产品的结构和表现形式,巩固扩大用户群体,最大限度发挥气象服务效益。

2019年陕西汛期暴雨预报检验评估

基于陕西省气象台(下简称省台)主观订正预报产品、ECMWF细网格预报产品和模式动态交叉取优要素预报方法(DCOEF)预报产品,对2019年4-10月陕西省暴雨天气过程进行检验评估。结果表明,省台主观订正预报产品对晴雨、小雨、暴雨、一般性降水、暴雨以上降水均有较好的预报效果,ECMWF细网格预报对中雨、大雨预报较好,评分较高;三种产品对区域性暴雨的预报能力均强于对局地性暴雨的预报能力,省台主观订正预报产品和DCOEF预报产品评分优于ECMWF细网格预报产品。

陕西降水相态识别判据研究及检验

利用2003年1月至2016年12月逐日地面观测资料,统计分析了陕西延安、西安、汉中、安康等雨夹雪天气的月变化特征。选取雨雪转换季节的雨、雨夹雪和雪天气个例,对地面和高空观测数据进行统计分析,筛选雨雪相态转换的主要影响因子和判别指标;采用多元线性回归算法,分别建立各站的雨雪相态预报方程并进行检验。结果表明:延安、西安、汉中、安康4站雨雪相态的地面温度和露点温度均有明显差异,低层(925 hPa或850 hPa)温度也有明显差异,但随着高度增加其差异减小。利用陕西4站的判别指标和统计预报方程对2017年1月至2018年1月出现的雨雪天气过程进行检验,效果较好;但由于检验时间较短,结论的适用性有待进一步验证。

脑微出血相关危险因素及对认知功能的影响

目的探讨脑微出血(CMBs)的危险因素及其对认知功能的影响。方法选取2017年10月至2018年6月河南科技大学第一附属医院神经内科住院及门诊磁共振检查脑微出血患者93例为观察组,磁共振检查正常者90例为对照组。应用蒙特利尔认知评分量表(MoCA)评估患者认知水平,筛选脑微出血的相关危险因素。结果两组间MoCA总分及视空间执行能力、定向能力、记忆能力、命名能力、抽象能力、语言流畅能力评分比较,差异有统计学意义(P<0.05);观察组血压、中性粒细胞计数(NEU)、NLR(中性粒细胞/淋巴细胞比值)、低密度脂蛋白(LDL-C)、β2微球蛋白(BMG)、纤维蛋白原(FIB)、同型半胱氨酸(HCY)、高敏C反应蛋白(HCPR)水平均明显大于对照组,但血小板计数(PLT)明显低于对照组(P<0.05);高血压(OR=3.512,95%CI:1.313-8.698)、NLR(OR=1.372,95%CI:1.056-1.845)是CMBs发生的独立危险因素(P<0.05);观察组中年龄、HCRP、HCY、血糖(GLU)、总胆汁酸(TBA)、FIB与MoCA评分呈负相关(P<0.05),而受教育程度、胆碱酯酶(CHE)水平与MoCA呈正相关(P<0.05)。结论CMBs可导致患者认知功能损害,而高血压、NLR是CMBs的独立危险因素;年龄、HCRP、HCY、GLU、FIB、TBA是CMBs患者认知功能损害危险因素,而较高的受教育程度及CHE可能是认知损害的保护因素。

BDE-209/BPA暴露对人胚胎干细胞系FY-hES-10早期神经分化中印记基因表达的影响

目的探讨十溴联苯醚(BDE-209)和双酚A(BPA)暴露对人胚胎干细胞系FY-hES-10体外早期神经分化中印记基因表达的影响。方法利用添加小分子抑制剂的方法将FY-hES-10细胞系进行神经贴壁诱导,并在培养基中添加低剂量的BDE-209或/和BPA,每24 h换液1次,连续暴露11 d。收集诱导分化第11天的细胞检测nestin阳性率以及印记基因SNRPN、KCNK9、UBE3A和PEG10的表达水平。结果 BDE-209、BPA单独或联合暴露组nestin的阳性率明显低于对照组(P<0. 05)。印记基因SNRPN、KCNK9、UBE3A在BDE-209、BPA单独或联合暴露组表达均明显低于对照组,PEG10在BDE-209 1 nmol/L和BDE-209 1 nmol/L+BPA 1 nmol/L组表达明显低于对照组,而在BPA 1 nmol/L组中表达与对照组无明显区别。结论低剂量BDE-209/BPA单独或联合暴露均有可能通过影响胚胎干细胞早期神经分化中印记基因表达从而产生神经发育毒性,BDE-209和BPA联合暴露可能加重神经发育毒性。

B6-Co小鼠眼睑成纤维细胞增殖、凋亡及迁移能力实验研究

目的探讨B6-Co小鼠出生时眼睑闭合不全的形成机制。方法分离、培养并鉴定B6-Co小鼠及其背景品系C57BL/6J(B6)眼睑成纤维细胞,CCK8法检测B6-Co、 B6小鼠眼睑成纤维细胞的增殖水平,Annexin V-FITC法检测B6-Co、B6小鼠眼睑成纤维细胞的凋亡水平,Transwell检测B6-Co、B6小鼠眼睑成纤维细胞的迁移能力。结果成功培养出B6-Co、B6小鼠眼睑成纤维细胞,B6-Co小鼠眼睑成纤维细胞的增殖能力和迁移能力极显著低于B6小鼠(P<0.01),B6-Co小鼠眼睑成纤维细胞的凋亡水平极显著高于B6小鼠(P<0.01)。结论 B6-Co小鼠眼睑成纤维细胞的增殖能力、凋亡水平及迁移能力均与B6小鼠有极显著差异。

基于高光谱图像的改进SIFT特征提取与匹配

针对尺度不变特征变换(SIFT)算法所提取图像特征点数量少、误匹率高的问题,提出了一种基于高光谱图像的改进SIFT算法。首先,依据传统SIFT算法中高斯金字塔的构造思想,结合在不同波段下的高光谱图像具有相同宏观特征的特点,首次用高光谱图像作为原始算法中经高斯变换产生的图像,使得检测到的具有实际意义的特征点数量大幅增加;其次,传统SIFT算法以及大量的改进方法都只通过目标象元邻域范围内的像素信息来构造特征描述符,而忽略了像素点的位置信息,文中将目标象元的位置信息纳入了特征描述符,在特征描述符的匹配阶段,在利用邻域范围内的像素信息进行粗匹配之后,利用特征描述符中的位置信息进行精细匹配。仿真实验结果表明在限定最优值与次优值之比的情况下,采用高光谱图像构造高斯金字塔的方式能显著增加特征点的提取数量,更多地挖掘出图像中的极值点;在特征描述符中加入目标象元的位置信息作为特征点匹配第二阶段的判断依据,正确匹配数量达到原方法的59倍以上,极大提升了算法的匹配性能。