北斗三号系统卫星自主完好性监测技术

完好性对于全球卫星导航系统(GNSS)来说至关重要,关乎到其能否被放心应用。卫星自主完好性监测(SAIM)技术,是完好性监测技术发展的前沿趋势,国内外卫星导航系统均竞相发展。介绍了北斗三号系统SAIM技术设计与实现的重要意义,从功能设计和实现原理两个方面,阐述了北斗三号SAIM技术体制。针对SAIM实际在轨监测数据的正态分布特性服从程度和长期稳定性等问题,随机选取某一颗中圆轨道(MEO)卫星自2020年7月31日北斗三号系统正式开通服务以来至2021年7月31日连续1年期间的监测数据,得到真实在轨监测数据的分布特性。最后,提出了告警门限优化、分级告警策略设计、星历完好性自主监测等方面的后续发展必要性建议,旨在为北斗系统更好地为全球用户提供更优质的完好性服务提供参考。

基于动态特性的湿式离合器液压控制策略研究

文章对湿式离合器液压控制系统中关键元器件动力学和运动过程进行理论分析,其中基于离合器运动过程提出了空闲阶段、准备阶段、非线性阶段和线性阶段的分段总体液压控制策略,并识别出系统稳态和动态工作特性差异的关键因素,在前馈+闭环压力控制基础上,增加了基于稳态液动力和弹簧力的非线性区压力动态补偿策略,并对控制策略进行了实车验证。试验结果表明控制效果的客观评价指标具有较好的一致性且满足整车开发要求。

LINS-GNSS:滤波与优化耦合的GNSS/INS/LiDAR巡检机器人定位方法

为了能够更加灵活地执行变电站巡检任务,非固定线路的机器人巡检技术越来越受到关注.如何在复杂的变电站环境中实现高精度的定位是机器人在变电站执行巡检任务时需要解决的核心问题.单一传感器难以满足变电站可靠定位的要求,因此,本文设计了多传感器融合的LINS-GNSS定位方法.其前端基于迭代误差状态卡尔曼滤波框架将激光雷达和惯性导航进行紧耦合,在每次迭代中生成新的特征对应关系递归地校正估计状态.后端使用因子图优化的方法将卫星导航的定位结果与LINS后端输出的定位结果松耦合.优化过程中先将局部坐标系与全局坐标系对齐,再将卫星导航的位置约束作为先验边添加到后端的因子图中,最后将定位结果在全局坐标系下输出.为了评估LINS-GNSS系统在变电站环境中的性能,本文在实际变电站中进行了测试.实验结果表明,LINS-GNSS系统在变电站环境中可以达到优于0.5 m的定位精度,且比现有最佳算法LIO-SAM定位精度更高.

压力控制容量保证通气模式在阻塞性睡眠呼吸暂停综合征肥胖患者中的应用

目的:探讨压力控制容量保证通气(PCV-VG)模式应用于阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSAS)肥胖患者悬雍垂腭咽成型术中的临床有效性。方法:择期全身麻醉下行悬雍垂腭咽成型术的OSAS肥胖患者(BMI≥30 kg/m^2)40例,随机分为容量控制通气组(V组,20例)和压力控制容量保证通气组(P组,20例)。记录麻醉诱导未吸氧前(T_0)、气管插管后30 min(T_1)和1 h(T_2)、拔除气管导管后30 min(T_3)的心率(HR)、平均动脉压(MAP)以及动脉血氧分压(PaO_2)、二氧化碳分压(PaCO_2)值,同时计算T_1、T_2时点的气道峰压(P_(peak))、气道阻力(R_(aw))、胸肺顺应性(C_L)、氧合指数(OI)和呼吸指数(RI),观察比较术后恢复情况。结果:2组患者麻醉前情况和术后恢复情况无明显差异。与V组比较,P组在T_1、T_2时PaCO_2、P_(peak)、R_(aw)以及T_1~T_3时RI降低(P<0.05),在T_1、T_2时C_L以及T_1~T_3时PaO_2、OI升高(P<0.05),两组在各时点的HR、MAP差异无统计学意义。结论:与容量控制通气模式相比,PCV-VG能够有效提高OSAS肥胖患者的胸肺顺应性,降低吸气压力和气道阻力,减少肺内分流,有利于改善动脉氧合和气体交换。

基于可重构标定板的激光与视觉联合标定方法

目前,激光雷达与视觉传感器的联合标定方法包含动态在线标定与静态离线标定两大类。动态在线标定对标定的环境有较高的要求,且标定结果不稳定;静态离线标定通常采用标定板,因而对标定板的要求较高,手动选择与线拟合都易引入或放大误差,故提出了一种基于可重构标定板的激光雷达与视觉传感器的联合标定方法。首先,对传统的标定板进行拆分与重构,采用类条形码的方式自动识别激光雷达特征点,并添加相机校验机制以缓解标定过程中相机识别的不稳定性带来的误差。最后,通过与双目相机标定,采用重投影的方式对外参标定结果进行可视化主观评价与客观量化评价。实验表明,该标定方法的均方根误差(RMSE)为1.275cm,重投影后的误差为3.2个像素。

基于体素格尺度不变特征变换的快速点云配准方法

以三维激光雷达为主的多源融合同步定位与建图技术是无人系统室内外无缝定位的研究热点,点云配准是其中重要环节。为了提高点云配准效率,提出一种基于体素格尺度不变特征变换的快速点云配准方法。首先,基于点云体素格提取尺度不变特征变换的特征点,完成初始配准;然后利用随机抽样一致算法剔除边缘匹配点并优化初始变换参数;最后基于优化初始变换参数,采用K维树近邻搜索法,结合最近邻点迭代配准算法完成原始点云数据的快速精确配准。对开源数据集以及实际采集的6个典型场景数据的测试表明,该方法的平均配准时间较传统最近邻点迭代配准算法缩短了78%。实验结果表明了该方法的有效性。

宫旁阻滞复合静脉麻醉在绝经后女性宫腔镜检查术的应用

目的探讨绝经后女性宫腔镜检查麻醉方式。方法择期行宫腔镜检查的绝经1年以上患者60例,随机分为3组。A组患者入室行利多卡因宫旁阻滞;B组静脉给予0.15μg/kg舒芬太尼复合丙泊酚;C组给予利多卡因行宫旁阻滞,5 min后给予0.15μg/kg舒芬太尼复合丙泊酚。观察并记录患者入室安静状态下、手术开始时、扩张宫颈时以及术毕时平均动脉压(MAP)和心率(HR)、手术时间、术中丙泊酚总用量、苏醒时间以及不良反应事件发生率。记录患者术后清醒即刻(T0)和术后30 min(T1)、1 h(T2)、2 h(T3)、6 h(T4)VAS疼痛评分,记录患者离开苏醒室时满意度评分。结果手术开始、扩张宫颈以及术毕时,A组MAP、HR明显高于C组(P<0.05),B组在手术开始、扩张宫颈时MAP高于C组(P<0.05)。各组手术时间差异无统计学意义(P>0.05)。B组丙泊酚用量及苏醒时间均高于C组(P<0.05)。T0~T4时,A组疼痛评分明显高于C组(P<0.05),T2~T4时,B组疼痛评分明显高于C组(P<0.05)。T0~T1时A组疼痛评分高于B组(P<0.05)。A组舒适度评分低于B、C组(P<0.05),B组与C组差异无统计学意义(P>0.05)。结论绝经后女性宫腔镜检查行宫旁阻滞复合舒芬太尼、丙泊酚麻醉可减少丙泊酚用量,提高术后长期镇痛效果。

低速无人系统定位导航通用指标及测试方法

针对目前小型低速无人系统定位导航测评缺乏标准化测试环境和测试方法,测试指标简单、难以量化等问题,分析了位姿测量、导航能力、环境感知三类通用测试指标和典型的测试条件,针对三类通用的技术指标提出了通用的测试评估方法。

多源融合定位算法综述

随着机器人、无人车等自主导航系统的大量涌现,定位导航技术在最近20年得到迅猛发展,用户对新一代的定位导航技术提出了新的要求,即在任意环境、任意时刻、任意平台都能具备可靠的定位导航能力.多源融合定位算法是实现该目标的唯一有效途径.本文从传感器观测模型、环境场景模型、载体运动行为模型出发,综述了卫星导航、惯性导航、视觉传感器、激光雷达单一传感器的定位方法,分析了定位导航运行的环境场景对多源融合定位的影响,以及载体运动行为对定位的影响.最后,从融合框架层面将多源融合定位算法分为优化和滤波两大类进行深入分析.

无人系统多模态视觉感知单元测试与评估方法的研究

提出一种通用的基于视觉传感器的无人系统多模态视觉感知平台的测试与评估的方法,研究了可见光波段和红外光波段下的动态测距实验与复杂光变测距实验.整个过程采用基于北斗卫星实时授时的时间同步技术和真值采集设备,输出带有时间戳的无人系统多模态感知单元的测量数据和真值数据,并保证了不同设备之间的时间同步误差小于10 ms.最后,对比测量数据和真值数据,给出测试设备的性能与功能的量化评估.实验结果表明,该测试评估方法有效地获取了真值,并进行了时间同步,满足实际的需求,具备推广性.

电力设备多源异构数据空间合成与立体展示方法

针对当前电力设备的海量状态监测多源异构数据无法自动化合成与立体展示的问题,提出了全自动化的电力设备多源异构数据空间合成与立体展示方法。首先利用单目可见光三维重建方法从电力设备可见光图像中恢复设备空间信息以及精细三维网格模型;再使用同源、异源图像配准方法分别建立同源、异源状态数据之间的空间关联关系,并使用提出的数据决策方法建立状态数据间一对一的匹配关系;紧接着以三维网格模型为基础,赋予该模型已配准的多源异构数据可视化纹理,完成设备状态数据的空间合成与立体展示;最后对输变电设备状态数据进行空间合成与立体展示试验,试验结果验证了该方法的适用性和有效性。

妊娠期糖尿病患者孕期血脂水平对产后糖脂代谢的影响

【目的】探讨妊娠期糖尿病(GDM)患者孕期血脂水平对产后糖脂代谢的影响。【方法】随访确诊为GDM并完成产后复查妇女416例,根据孕期血脂分为孕期血脂正常组(n=82)和孕期血脂异常组(n=334),收集产后4~12周一般人口学资料,检测OGTT血糖、胰岛素水平以及血脂水平,比较两组产后糖脂代谢参数差异。【结果】GDM妇女产后早期糖代谢异常率为38.5%,血脂异常发生率为34.4%;孕期血脂异常组产后总胆固醇、甘油三酯以及低密度脂蛋白胆固醇水平均明显高于孕期血脂正常组,其中孕期高TC血症和高LDL-c血症患者产后血脂异常比例显著升高。相关分析显示孕期TG和HDL-c与产后空腹血糖和胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)分别呈正相关及负相关。【结论】GDM患者孕期血脂异常与产后早期糖脂代谢紊乱相关。

基于GNSS硬件在环的多源融合定位高逼真仿真方法

基于多源融合的自主导航系统在实测中存在传感器配置的多样化、平台搭建与标定复杂、真值难以获取、测试场景难以复现、天气光照等环境变量难以控制等问题,传统的GNSS(Global Navigation Satellite Systems)仿真通常采用模拟器,GNSS与其它传感器集成通常采用数字仿真的方法,难以反映真实场景信号。为此,提出一种基于GNSS硬件在环的多源融合导航高逼真仿真方法。以“虚幻”引擎(Unreal Engine)为三维场景渲染基础,设计了高逼真相机仿真模型和惯性传感器模型;设计了真实场景中频信号采集回放系统,构建了GNSS硬件在环仿真方法。实验结果表明了所提方法在传感器仿真上,虚拟相机几何一致性误差达到亚像素级,GNSS硬件在环仿真与实测结果的一致性达90%以上,各种工况下的仿真测试表明该方法在导航定位算法验证中具有快速、可复现等优点。

ICP配准算法的影响因素及评价指标分析

基于3D激光雷达传感器的同时定位与地图构建(SLAM)技术,是机器人自主定位解决方案的核心。三维点云配准环节是3D激光雷达SLAM实现自身定位与地图构建的关键所在。重点围绕ICP算法在三维激光点云配准中的应用开展研究,首先对ICP算法的配准原理及其求解过程进行详细分析,其次介绍了ICP的影响因素并提出了相应的评价指标,最后测试了ICP算法在不同角度和位移下的配准效果并进行了实验分析。

辅助局部麻醉对唇腭裂整复术后镇痛效果的研究

目的比较全身麻醉术中辅助不同方法的局部麻醉对唇腭裂整复手术术后疼痛的影响。方法将2021年6月—2022年1月在四川大学华西口腔医院唇腭裂外科进行唇腭裂手术的92例2个月~6岁的患儿作为研究对象,根据全身麻醉术中辅助局部麻醉方法的不同分为3组。对照组:术区局部注射生理盐水;浸润组:术区局部浸润麻醉;阻滞组:双侧颧上颌入路上颌神经阻滞麻醉。局部麻醉药为甲磺酸罗哌卡因。3组患者术后2 h时常规给予对乙酰氨基酚混悬滴剂口服镇痛。记录并比较患者全身麻醉过程中七氟烷及舒芬太尼的使用量;记录术前10、5 min、手术开始时及手术开始后30 min内患儿的血压及心率变化;记录患儿回麻醉复苏室后24 h内按一定时间间隔选定的14个观察时间点的疼痛评分及中重度疼痛患儿数量。结果各组间术中七氟烷、舒芬太尼的使用量无显著性差异,舒芬太尼用量为(0.34±0.09)μg·kg;各组间血压及心率变化差异无连续时间点的统计学意义,对照组与浸润组在回麻醉复苏室后3 h时疼痛评分差异有统计学意义,阻滞组与浸润组在回麻醉复苏室后4 h时中重度疼痛人数差异有统计学意义,其余各组间术后疼痛评分及中重度疼痛人数差异无统计学意义;浸润组与阻滞组在回麻醉复苏室后8~16 h出现疼痛评分及中重度疼痛人数上升现象,而对照组在该时间段内呈持续下降趋势。结论在使用常规剂量舒芬太尼(0.34±0.09)μg·kg的全身麻醉条件以及对乙酰氨基酚术后镇痛的条件下,增加局部麻醉不能为唇腭裂患儿带来更好的镇痛效果。

不同孕期血脂值与妊娠并发症的关系

【目的】探讨不同孕期的血脂值及其与妊娠期并发症的关系。【方法】纳入2018年1月至2018年8月期间在中山大学附属第一医院分娩及产检的孕妇1017例,分析不同孕期血脂水平。使用单因素Logistic回归模型检测妊娠期并发症的影响因素,多因素Logistic回归模型检测不同孕期的血脂水平与妊娠期并发症的发病风险。根据95%参考值范围计算出本院孕期血脂临界值。【结果】孕期血脂水平总体呈升高趋势,升高幅度最显著的是甘油三酯(TG)。年龄、孕前体质指数、血脂水平均与妊娠期并发症相关。在孕中、晚期,随着TG的升高,妊娠期并发症的发病风险升高;随着高密度脂蛋白胆固醇(HDL-c)的增高,妊娠期并发症的发病风险降低。本研究得出本院各孕期血脂临界值如下。孕早期:总胆固醇(TC)<6.09 mmol/L,TG<2.39 mmol/L,HDL-c>1.17 mmol/L,低密度脂蛋白胆固醇(LDL-c)<3.61 mmol/L;孕中期:TC<7.80 mmol/L,TG<3.51 mmol/L,HDL-c>1.38 mmol/L,LDL-c<4.73 mmol/L;孕晚期:TC<8.50 mmol/L,TG<5.61 mmol/L,HDL-c>1.28 mmol/L,LDL-c<5.25 mmol/L。【结论】孕期血脂值随孕期变化,孕中晚期TG水平升高、HDL-c水平下降与妊娠期并发症风险增加相关。

A位La掺杂的单晶化合物Sr_2IrO_4电输运特性

5 d强自旋轨道耦合氧化物Sr_2IrO_4中的电输运物理是该领域存在争议的一个科学问题。本研究应用flux法成功制备(Sr_(1–x)La_x)_2IrO_4(x=0,0.01,0.02,0.03,0.05)等系列单晶样品,并通过综合物性测量仪对样品电输运特性进行表征。研究表明:随着La掺杂浓度的增加,样品体系电阻率显著下降,并在x≥0.03时出现金属性(dρab/d T>0)。通过对样品电阻率的一系列拟合发现,未掺杂的Sr_2IrO_4单晶样品在高温部分(T>140 K)和较低温区(40 K<T<80 K)导电机制符合三维变程跳跃模型,中温部分(80 K<T<140 K)导电机制则符合热激发机制;而掺杂样品仅在较低温部分(T<90 K)呈现出明显的变程跳跃电导,并且样品中的激活能随掺杂量增加而减小。通过变程跳跃电导模型拟合发现,掺杂样品中的局域化长度明显大于Ir–O键长,可能是源于系统中载流子产生的退局域化效应。

基于局部几何特征的稠密点云配准方法

针对现有的稠密点云配准方法依赖初始位置设定、计算成本高、配准成功率不高等问题,提出了一种基于点云局部几何特征的稠密点云配准方法。采用深度卷积网络模型提取点云的局部几何特征,从而减少了三维点云数据的噪声、低分辨率和不完备性等带来的影响。在此基础上,使用K维树搜索完成局部几何特征描述子的关联工作。最后,通过随机采样一致算法对点云的相对位姿进行鲁棒的估计。通过对开源数据集上5个典型场景中的数据测试表明,该方法的配准成功率达到92.5%,配准精度达到0.0434m,配准时间相对最邻点迭代配准算法缩短了74.7%,实验结果验证了该方法的有效性、实时性和鲁棒性。

亚胺白藜芦醇抗氧化性质的理论研究

本文采用量子化学的密度泛函理论(DFT)方法,从静态与动态两大方面分析了亚胺白藜芦醇不同位置酚羟基在不同溶剂中抗氧化活性的能力大小。从前线分子轨道初步分析了其抗氧化活性位点,通过对化合物酚羟基键解离焓(BDE)、电离势(IP)、质子解离焓(PDE)、质子亲和势(PA)和电子转移焓(ETE)等参数的研究,分析了一步抽氢反应机制(HAT)、逐步质子转移-电子转移机制(SET-PT)、质子优先损失电子转移机制(SPLET)三种反应机制,进一步确定了亚胺白藜芦醇的抗氧化活性位点。探讨了亚胺白藜芦醇分子不同位置酚羟基清除·OH和·OOH的抗氧化机理,得到了该分子与·OH和·OOH发生抽氢反应时的过渡态结构。计算结果表明,在溶剂中亚胺白藜芦醇分子C4’位上酚羟基活性最高,发生抽氢反应时所需能垒最小,是最大可能的活性位点。在非极性溶剂中HAT是主要的机制;在极性溶剂中SPLET机制是主要的。

自由落体法测量重力加速度的一种改进方案

重力加速度的测量是大学物理实验的常见项目之一。该实验项目教学中最常用的方法之一是自由落体法。但是由于实验条件的限制,实验一般都是在空气中进行,空气阻力将会使测量结果明显偏小。针对这一问题,本团队从两方面入手。从原理上考虑阻力的影响,得到较简单的理论公式。从数据处理上采用非线性拟合,解决结果对模型参数的依赖。改进后的方案测量结果更接近真值,而且可零成本推广到绝大多数已有的重力加速度测量教学仪器上使用,对本科生物理实验教学有较大意义。