新时代高等数学课程教学改革的探索与研究

本文从新时代一流本科课程的建设目标出发,在立德树人根本任务的指导思想下,从教材、教学内容、教学模式、教学方法、考核体系等微观层面对高等数学课程进行了教学改革和探索,给出具体的建议和方案,为培养具有正确价值观念、完善知识结构、扎实创新能力、宏大国际视野的高素质创新型人才奠定基础.

面向空中目标拦截的轻量化弱小目标检测方法与应用

空中目标拦截技术依赖于目标检测与跟踪技术,而弱小目标检测作为其中的难点,其效果将直接影响整个系统的性能。针对此问题,提出了一种面向空中目标拦截的轻量化弱小目标检测方法。首先,针对弱小目标全局信息较少的问题,以YOLOv5作为基础网络,使用Swin Transformer替代其结构中的C3模块,从而增强网络的局部信息捕获能力。随后,为了补偿被稀释的语义信息,在此基础上提出具备跨连接策略的特征融合网络,通过额外融合不同尺度的特征图,解决这个问题。最后,在特征融合网络上使用一次额外的上采样并融合高分辨率特征图,进一步提升网络对弱小目标检测的能力。此外,引入目标跟踪神经网络DaSiamRPN实现对动态弱小目标长时间跟踪。为保证无人飞行器上的边缘计算设备可以实时进行模型推理,在上述基础上进行模型轻量化,剔除了模型的大尺度目标检测头,以减少模型的参数量。通过计算,改进后的算法较原YOLOv5模型参数量减少了21.5%。在VisDrone2019数据集上的实验结果表明,提出的基于YOLOv5s的轻量化目标检测算法能更好地完成弱小目标检测任务,在准确率、召回率及平均精度均值上分别达到了96.3%、59%和40.2%,各指标均明显高于原始YOLOv5s算法,且优于目前主流目标检测算法。同时在TinyPerson数据集上进行泛化实验,实验结果表明,改进后算法的弱小目标检测性能得到明显提高。为了进一步验证所提方法的有效性,在无人机平台上进行了空中目标拦截的飞行测试,结果表明该方法能很好地完成目标检测跟踪任务并成功拦截目标,为空中目标拦截提供有力的支持。

循环冲击荷载下机制砂喷射混凝土动力特性研究

新建隧道钻爆施工过程中,邻近既有隧道机制砂喷射混凝土支护结构往往会承受循环冲击荷载。为研究轴压对循环冲击荷载下机制砂喷射混凝土动力特性的影响,采用改进的大直径分离式霍普金森压杆试验装置,开展4个轴压水平下的机制砂喷射混凝土循环冲击试验,分析循环冲击荷载下机制砂喷射混凝土的动力特性。研究结果表明:轴压和冲击速度对机制砂喷射混凝土的破坏形态、峰值应力、峰值应变和应变率均有较大影响,轴压的增加能够有效抑制试样的变形;轴压相同时,冲击速度越大试样破坏所需的冲击次数越少,冲击速度相同时,试样破坏所需要的冲击次数随轴压增大而不断增加;冲击速度和轴压均相同时,随着冲击次数的增加,试样峰值应力和动弹性模量不断降低,峰值应变和应变率不断增加,轴压对试样动弹性模量的影响不显著;随着冲击次数增加,试样的累计比能量吸收值呈线性增加趋势,冲击速度相同时,轴压越大,试样破坏时所需累计比能量吸收值越大,亦即轴压的增加可以显著提高试样的耗能能力,从而减缓试样力学性能的劣化进程。

新型鹅星状病毒衣壳蛋白原核表达及多克隆抗体制备

为了研制针对新型鹅星状病毒(GAstV)的血清学检测方法和高效抗体,克隆新型GAstV HNZZ-4毒株的ORF2基因序列,构建pET-32a-Cap重组质粒,进行衣壳蛋白(Cap)原核表达;用重组Cap蛋白免疫兔只制备多克隆抗体,并采用Western blot和免疫过氧化物酶单层试验鉴定制备的多克隆抗体的反应原性。结果表明,重组质粒pET-32a-Cap经限制性内切酶NdeⅠ和XhoⅠ进行酶切后,得到大小约5000 bp和750 bp的2个与预期一致的条带;阳性重组质粒测序结果显示,成功构建了重组表达载体pET-32a-Cap;pET-32a-Cap原核表达获得了分子质量约为27.5 ku的GAstV重组Cap蛋白;制备的兔抗GAstV Cap多克隆抗体能够与重组Cap蛋白发生特异性反应,且能特异性结合感染LMH细胞的GAstV。综上,制备的兔源抗新型GAstV Cap多克隆抗体保留了抗原性,特异性较好。

仪表着陆系统下滑信标运行保护区仿真研究

仪表着陆系统下滑信标运行保护区的科学防护,对于确保民用航空导航空间信号质量、保障航空器进近阶段运行安全、提升机场运行效率均具有重要意义。结合下滑信标运行保护区概念的演进,对民用航空国家标准、行业标准,以及国际民用航空公约附件十第I卷要求的下滑信标运行保护区的划设情况进行了对比分析。以特大型航空器A380-800为例,对特定运行类别的下滑信标运行保护区进行了研究,以期作为国际民用航空公约附件十第I卷关于下滑信标保护区相关数据的补充和实际工程论证的示例。给出了针对特定机场实际运行进行下滑信标场地保护的典型研究方法以及下滑信标运行保护区的保护建议,为机场的建设和运行提供参考。

中国民航空中导航系统及设施综述和展望

空中导航系统是为民用航空器提供飞行引导的必要设备,是民航空管体系的重要组成部分。结合中国民航的运用实际,对空中导航系统及设施的发展及应用现状进行了系统梳理、研究和总结。结合航空器运行全过程的空中导航需求,对国内陆基导航和星基导航在民用航空领域的历史沿革、运用现状、行业分工以及当前陆基导航和星基导航领域的科研需求和研究现状进行了分析。结合北斗卫星导航系统在民用航空空中导航领域的应用,对国内空中导航技术的运用趋势和导航设施的更新策略进行了预测与展望。

氯碱生产过程中新型离子膜电解槽改造实例

介绍了新型离子膜电解槽的应用实例,采用新型设备制造技术,实现了电解槽装置的更新换代,延长了设备寿命,降低了单位产品能耗,推动了行业内新型设备的应用。

水位变动和杆塔荷载对水电站源端输电线路区域边坡稳定性的影响

针对库区及河道沿岸岸堤和边坡由于水力作用侵蚀和水位变动影响边坡稳定性的问题,基于Geo-Studio有限元软件,采用极限平衡原理对某水库岸坡进行稳定性分析,重点考察水位骤降对岸坡稳定性的影响,得到了岸坡安全系数随水位骤降的时间变化关系以及不同库岸水位升降速率下边坡浸润线的变化规律。同时,分析了库水位变化耦合杆塔荷载对水电站源端输电线路区域的边坡稳定性的影响。结果表明:岸坡稳定系数随水位的骤降迅速下降后缓慢增大最后趋于平稳;岸坡稳定系数随水位的上升迅速增大后缓慢减小,最后趋于平稳;水位变动耦合杆塔荷载共同作用时,边坡稳定系数变化趋势与无杆塔荷载作用时基本一致,但临界滑动面安全系数显著降低。此外,水位上升和下降的速率对边坡均具有显著影响。

杆塔荷载和降雨特征对边坡稳定性的影响分析:以滇东北山区输电线路为例

随着我国“西电东送”特高压电网的全面铺开,大量输电杆塔坐落在滑坡灾害易发的滇东北山区,这类山坡的稳定性直接关系着输电线网的安全稳定运行。然而,目前的研究尚未明晰输电杆塔修建对降雨型滑坡灾害的影响,需要进一步研究杆塔荷载和降雨特征耦合作用下的边坡稳定性变化趋势。基于Geo Studio模型,以西南山区输电线路典型边坡为例,从土壤含水率、孔隙水压力、边坡安全系数和土体位移等方面定量分析降雨强度、降雨历时、杆塔荷载大小及荷载组合等因素对边坡稳定性的影响机理。结果显示:(1)对于以超渗产流机制为主的滇东北红土边坡,降雨历时的延长、总降雨量的增加对边坡安全系数的削弱效应强于降雨强度的提高;(2)杆塔荷载对边坡稳定性的削弱效应明显,增加单个杆塔荷载的大小将大大提高滑坡发生的可能性,在长历时暴雨-入渗条件下杆塔失稳风险显著增加;(3)杆塔荷载的存在会延长近地表土体正孔隙水压力消散的时间,进而延长边坡欠稳定状态历时;(4)调整杆塔荷载组合的大小会对边坡整体稳定性产生不同影响:增大下坡段杆塔荷载重量,边坡整体稳定性提高,增大上坡段杆塔荷载重量,边坡整体稳定性降低。研究表明杆塔荷载在长历时暴雨条件下会提高输电线路途经山坡滑坡灾害的发生概率和破坏性,不合理的杆塔组合也会导致边坡向欠稳定甚至失稳状态发展,在输电线路滑坡灾害防治工作中需引起重视。本研究可为滇东北山区输电线路规划、运维及防灾减灾工作提供科学指导。

“双一流”背景下制导原理理论与实验课深参与度研究性教学改革与实践

制导原理理论与实验课作为导航、制导与控制专业的核心主干课程,承担着培养创新型、研究型航空航天人才的重任。在“双一流”建设背景下,为进一步提升学生的学习主动性与创造性,培养其良好的科研工程素养,授课团队从提升学生课程参与度入手进行了课程改革与实践。首先,从课程内容、授课方式与实践环节分析了当前课程的不足。其次,采用“理论-实践交互式”的一体化研究思路对教学内容与教学方法进行了改革,具体包括更新完善课程教学内容、改进升级教学方式和建立新的运用型实践教学模式这三方面的措施。课改实践结果表明,学生们的学习自主性、研究视野与动手实践能力得到了提升,进入科研状态的速度明显加快。最后,对课改措施与实践进行了总结,并结合反馈结果对未来的课改工作进行了展望。

我国自主汽车品牌拥护影响因素研究

针对目前国内市场中自主汽车品牌大而不强的现状,以我国自主汽车品牌为研究对象,对我国消费者的消费心理进行分析,探讨品牌认知、客户体验、感知新颖性、感知实用性以及朋友推荐对品牌拥护的影响,并以顾客购买意愿为中介变量,利用结构方程理论进行模型的构建、检验和修正,并进行假设检验。结果表明,客户体验、感知新颖性、朋友推荐对顾客购买意愿和品牌拥护有直接促进作用,感知实用性对品牌拥护有间接促进作用,而品牌认知只对品牌拥护起到直接促进作用;购买意愿在客户体验、感知新颖性、感知实用性、朋友推荐与品牌拥护之间均起到中介作用,在品牌认知与品牌拥护之间未起到中介作用。

基于复合形法的飞轮转子储能优化设计

储能密度是储存能量的主要技术指标,优化飞轮的重要目的就是提高其储能密度。本文建立了一种储能优化模型,应用平面应力分析,利用复合形法的原理和MATLAB软件,取得飞轮转子内外半径值的一组优化参数,结果是飞轮电池转子储能密度相比优化前增加一倍。这对提升飞轮储能密度、减少飞轮失效、提高飞轮使用寿命具有重大意义。

1株猪源阴沟肠杆菌的分离鉴定及药物敏感性研究

为研究猪源阴沟肠杆菌的生物学特征及药物敏感性,从临床病死猪病料中分离到1株优势细菌,经革兰染色、镜检、MALDI-TOF鉴定、16S rRNA序列分析,确定分离菌株为阴沟肠杆菌。对分离菌株进行小鼠感染试验,结果显示,分离的猪源阴沟肠杆菌对小鼠的半数致死量(LD_(50))为1.4×10~8 CFU。药物敏感性试验结果表明,分离的猪源阴沟肠杆菌对阿米卡星、大观霉素、诺氟沙星、恩诺沙星、环丙沙星、庆大霉素、多黏菌素B敏感;对头孢他啶、头孢曲松、氨苄西林、青霉素、氟苯尼考、四环素、磺胺、复方新诺明、美罗培南、替加环素、利奈唑胺耐药。综上,分离获得1株猪源阴沟肠杆菌,且耐药性较强。

猪PAANCR组织表达谱分析及其对脂质生成的影响

前期通过高通量测序比较去势和非去势猪皮下脂肪长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)的表达差异,筛选到一个表达差异极显著的novel lncRNA——PAANCR,本试验旨在研究PAANCR在猪育肥不同阶段不同组织中的表达规律及其与脂质生成的关系。选用10头健康长×大二元杂交仔猪,在90和210 d各随机选取3头屠宰取样,使用实时荧光定量PCR方法检测PAANCR的表达谱,同时在3T3-L1细胞中使用siRNA干扰PAANCR的同源体lncRNA B130024G19Rik,通过油红O染色和实时荧光定量PCR分析其对脂肪沉积的作用。结果发现,PAANCR具有明显的组织特异性和发育特异性,其在肺脏、子宫、脾脏、肾脏和脂肪组织中表达量较高,而在肝脏、小肠和脑中的表达量随着年龄增长而增加,在肌肉组织中几乎不表达。同时,通过siRNA介导的干扰能够显著抑制PAANCR同源体的表达量,PAANCR同源体表达量降低后,关键成脂分化和脂质沉积调控基因表达量也随之减少。提示PAANCR可以作为调控猪脂质生成的候选因子,对于深入研究lncRNA参与调控猪脂质生成的分子机制具有重要意义。

面向空地协同作战的无人机-无人车异构时变编队跟踪控制

本文研究了无人机自主伴飞协同侦察技术中的异构集群系统空地协同时变编队跟踪控制问题,要求多无人机与无人车在形成期望时变编队构型的同时,实现对领导者参考轨迹的跟踪。首先,对无人机与无人车进行单体运动学与动力学建模,并引入代数图论概念,建立异构集群系统的协同控制模型。然后,引入虚拟领导者刻画编队整体的运动轨迹,并基于对虚拟领导者状态的分布式观测器,对各无人机-无人车构造分布式编队跟踪控制器。进一步分析异构集群系统实现时变编队跟踪的可行性条件,给出编队跟踪控制器中各参数的选取方法。最后,给出了一个仿真例子来验证所设计控制器的有效性。

多飞行器攻击时间一致性协同制导进展综述与展望

攻击时间一致性协同制导是协同制导的一个重要分支。综述了多飞行器攻击时间一致性协同制导的主要研究成果和方法分类。对攻击时间一致性协同制导的战术意义进行了分析;按照目标的运动形式,分为对固定目标的攻击实现一致性协同制导和对运动/机动目标的协同制导2类问题;归纳了国内外对这2类协同制导问题的主要研究成果,从研究方法层面综述各种协同制导方法的优缺点及其适应的问题场景;对攻击时间一致性协同制导方向的相关技术挑战进行了总结,并对未来发展方向进行展望。

拒止环境下基于“忠诚僚机”的护航策略

护航策略一直是各军事大国的重点研究内容之一,拒止环境具有强电磁干扰、强对抗博弈等特点,进而对护航策略提出了更高的要求。提出了一种基于分布式时变编队跟踪控制方法的护航策略,该策略中由高成本长机探测到敌方来袭导弹,在进行规避的同时,释放多个低成本僚机担任“忠诚僚机”。采用时变编队跟踪的控制方法,使僚机始终处于长机与敌方来袭导弹的视线轴上,必要时牺牲僚机以保全长机。针对敌方来袭导弹的方位角是全局信息,设计了分布式观测器对其进行估计。在拒止环境下,复杂电磁干扰带来通信时断时续,导致长机与僚机及僚机与僚机之间的通信拓扑存在切换。为应对电磁干扰对通信拓扑的破坏,提高抗电磁干扰能力,考虑僚机外部扰动和长机规避机动动作同时存在的情况,基于观测器理论、自适应控制理论和滑模控制理论,构造了具体通信拓扑切换机制的分布式控制协议,并利用Lyapunov理论证明了僚机采用该协议能够实现拒止环境下基于“忠诚僚机”的护航策略。通过仿真模拟导弹来袭场景,验证了所提策略的有效性。

吸湿老化影响下天然纤维增强复合圆柱壳屈曲分析的辛方法

针对一类天然纤维增强复合(natural fiber reinforced composite,NFRC)圆柱壳的屈曲问题展开研究,基于Reissner壳体理论和辛方法,建立了轴压NFRC圆柱壳在Hamilton体系下的屈曲控制方程.将原问题归结为辛空间下的辛本征问题,通过求解辛本征值和本征解可以直接获得高精度的临界载荷和解析的屈曲模态.数值算例分析了NFRC材料的吸湿老化过程对辛本征解表达式的影响,并详细讨论了老化时间、纤维含量和几何参数对NFRC圆柱壳屈曲行为的影响.

基于能量管理策略的太阳能无人机航迹跟踪控制

协调高空长航时太阳能无人机的高空作业任务与长期能源利用效率之间的冲突,是无人机控制的核心问题之一。基于太阳能无人机的能量获取、储存与消耗存在紧密的耦合关系,提出了一种综合能量管理策略和航迹跟踪控制的方法。基于建立的太阳能无人机三维质点运动模型、储能电池模型以及太阳能获取模型,根据太阳能无人机的气动参数以及太阳能无人机典型的平飞、爬升、下降等运动过程,设计了太阳能无人机能量管理策略,确定了太阳能无人机在不同飞行阶段能量获取、存储与消耗的分配机制及最优飞行参数;利用重力势能储存多余太阳能,进而进行基于高度调整的能量管理,实现对太阳能无人机在不同光照和能量状态下的纵向跟踪控制。同时,结合太阳能无人机横侧向运动的任务要求,通过对太阳能无人机的质点动力学方程进行解耦,建立了基于反馈线性化方法航迹跟踪控制方法,实现太阳能无人机在横侧向的航迹跟踪控制。24 h时间闭合仿真表明,该方法可满足储能电池的最低能量剩余要求以及航迹跟踪控制要求。

日龄对肉鸡骨骼生长和小肠钙吸收关键基因表达的影响

为研究不同日龄对肉鸡体重、骨骼生长及十二指肠钙结合蛋白(CaBP-D28k)、钙离子转运ATP酶B1(PMCAlb)、细胞核维生素D受体(nVDR)、细胞膜维生素D受体(mVDR)等钙吸收关键基因表达的影响,将1日龄罗斯308肉鸡公雏96只随机分为8个重复,每个重复12只鸡。给肉鸡饲喂常规营养水平饲粮。在14、21、28、35、42日龄时,分别从每个重复中随机取出1只鸡,合计8只,空腹12小时后屠宰。刮取十二指肠黏膜,利用荧光定量qRT-PCR技术,分析钙吸收关键基因的表达水平。结果显示:①14~42日龄时,肉鸡体重随日龄增加而线性提高(P<0.001);②14~42日龄时,肉鸡股骨重量、长度、直径、灰分重量随日龄增加线性增加(P<0.001),但股骨灰分含量、钙含量、磷含量随日龄增加而线性降低(P<0.001);胫骨生长呈现类似趋势;③14~42日龄肉鸡小肠钙吸收关键基因CaBP-D28k、PMCA1b、nVDR、mVDR mRNA表达水平随日龄增加呈现先升高后降低的趋势,在28日龄达到最高峰;但CaBP-D28k mRNA表达水平在各日龄间差异不显著。结果表明:尽管14~42日龄肉鸡体重、股骨与胫骨重量、灰分重量线性增加;但股骨与胫骨灰分含量线性降低;而CaBP-D28k、PMCA1b、n VDR、mVDR等钙吸收关键基因表达水平呈现先升高后降低的趋势,在28日龄达到最高峰。研究提示:肉鸡小肠钙吸收能力随日龄而改变。