正交时频空间调制移动水声通信方法

为提高移动水声通信可靠性,提出了一种基于正交时频空间(OTFS)调制的移动水声通信方法。针对水声信道长时延扩展的特点,设计了一种低复杂度交叉域Turbo迭代均衡算法,先在时域内对接收信号进行最小均方误差(MMSE)均衡,将均衡后的外部信息传递到时延-多普勒域进行软译码;再将译码后的软信息反馈回时域,作为下一次时域均衡的先验信息,实现均衡与译码的迭代检测。此外,针对OTFS水声通信中OTFS符号维度过大导致MMSE均衡复杂度过高的问题,采用了一种低复杂度MMSE算法,先利用矩阵对角线元素得到一组初始估计值,再将矩阵求逆问题转换为求解初始估计值与准确求解值之间的误差,继而通过对误差向量的不断迭代估计来实现低复杂度计算。湖试数据处理结果表明,所提方法可在最大移动速度4 kn的情况下实现OTFS信号的可靠检测。

钠火压力缓解技术研发及验证

钠冷快堆一旦发生一回路辅助系统主管道大口径破口的钠泄漏事故,泄漏出来的高温钠会迅速燃烧起来,钠燃烧释放的巨大的热能会使发生事故的钠工艺间的温度和压力瞬间升高。本项目通过对混合钠火事故分析的国内外研究进展进行调研,提出针对混合钠火的压力缓解设备设计,研究发生钠泄漏事故时形成的瞬间高压可以通过压力缓解措施有效释放到相邻工艺小室,且随释压气流带入相邻小室的钠滴燃烧不会超过该小室建筑物的耐压限值。通过模拟一回路钠工艺间设计基准钠泄漏事故,对钠火压力缓解装置进行性能验证,积累钠冷快堆的钠火安全防护系统运行经验。

GT-GRA-TOPSIS在雨水调蓄池选址及数量优化中的应用

【目的】为有效减轻极端暴雨天气造成的城市洪涝问题,开展了对城市雨水排水系统(USDS)中雨水调蓄池(SST)的选址及数量优化的研究。【方法】采用博弈论(GT)思想将层次分析法(AHP)获得的主观权重与改进熵值法(IEVM)获得的客观权重组合赋权,并与灰色关联分析(GRA)和逼近理想解排序(TOPSIS)相结合,建立了城市内涝与面源污染风险的定量评估框架。根据各节点的相对接近度确定风险等级,风险较高的节点设置SST,根据积水削减率和总悬浮物(TSS)削减率优化SST的数量。以山西省长治市为例,探讨了该方法在不同降雨重现期时城市内涝和面源污染的控制效果。【结果】GRA-TOPSIS法在5 a和10 a降雨重现期时的综合变异系数分别为0.355和0.361,极值均为0.496,均高于单独GRA或TOPSIS.【结论】GT赋权并耦合GRA-TOPSIS的优化方法采用较少的经济投资可较好地消除城市内涝和面源污染风险,为SST的选址和数量优化提供了新思路。

压电型机械门控离子通道组件1在大鼠压力性损伤中的作用机制

背景:压力性损伤的发生机制复杂,哪些因素在其发生中起到核心作用,这些因素具体又是如何发生的尚不完全清楚。目的:探讨压电型机械门控离子通道组件1(piezo-type mechanosensitive ion channel component 1,PIEZO1)与压力性损伤发生的关系。方法:①细胞实验:采用不同浓度的PIEZO1激动剂Yoda1干预人永生化角质形成细胞(HaCaT),检测细胞活性、钙离子内流及PIEZO1、凋亡相关蛋白的表达。②动物实验:采用随机数字表法将12只SD大鼠随机分为4组,每组3只:对照组大鼠不进行任何处理,1,2,3 mm组分别采用厚度1,2,3 mm的磁铁在大鼠背部两侧压迫1 h,建立压力性损伤模型,造模后切除全部创面组织,分别进行苏木精-伊红、Masson、免疫荧光染色及Western blot检测。结果与结论:①细胞实验:活/死细胞染色结果显示,随着Yoda1浓度(0,2.5,5,10μmol/L)的升高,HaCaT细胞凋亡增加;随着Yoda1浓度(0,5,10μmol/L)的升高,HaCaT细胞钙离子内流增加,并且随着处理时间的延长,钙离子内流增多;Western blot检测结果显示,与对照组(0μmol/L Yoda1干预)比较,5,10μmol/L Yoda1干预可提升HaCaT细胞中BAX、TG2、PIEZO1蛋白的表达,降低Bcl-2蛋白的表达;②动物实验:苏木精-伊红与Masson染色结果显示,3个实验组压迫部位皮肤结构被破坏,皮下脂肪液化坏死,胶原蛋白稀疏且排列紊乱,并且随着磁铁厚度(压力)的增加,压迫部位皮肤组织结构破坏程度加重;免疫荧光染色与Western blot检测结果显示,与对照组比较,3个实验组大鼠BAX、TG2、Yap1与PIEZO1蛋白表达升高,Bcl-2蛋白表达降低,并且随着磁铁厚度(压力)的增加,相关蛋白表达值改变更加明显;③结果表明:皮肤受压会激活PIEZO1使钙离子大量内流,随着所受压力的不断增加,最终导致钙超载后的细胞凋亡。

考虑分布式电源接入的主动配电网降压节能方法

为解决电网高峰时期供电不足的问题,提出了一种考虑分布式电源接入的主动配电网降压节能方法,旨在实现主动配电网降压运行,并在满足供电电能质量要求的前提下实现最低总能耗。首先通过增加有载调压变压器(OLTC)和分组投切电容器(CB)等调节设备,实现主动配电网降压运行,然后采用ZIP负荷模型进行优化,最后通过某城区10 kV配电网算例分析,验证了所提方法的可行性。研究结果表明,该方法在满足供电电能质量要求的同时,能够减少总能耗,降低用能成本,提高电网运行的经济性。

多连杆锻造重载机械臂运行轨迹分析及算法研究

针对多连杆机械臂在运动轨迹计算繁杂,解析计算难度较大的问题,提出采取复数矢量法进行计算,在MATLAB中求解机械臂的末端轨迹,并在ADAMS中对多连杆机械臂建立运动学和动力学模型,完成仿真分析,验证理论计算的轨迹。

PNIPAM温敏凝胶对水泥材料抗硫酸盐侵蚀性能的影响

利用自制聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)温敏凝胶制备水泥材料,并开展硫酸盐溶液侵蚀试验,测量试件质量与强度变化;同时采用SEM、MIP和水化热测试等手段,研究PNIPAM凝胶对水泥材料抗硫酸盐侵蚀性能的影响机理。结果表明,PNIPAM凝胶相变会释水,促进水泥材料的水化,改善内部孔结构,提高水泥材料力学性能;质量分数为1.0%的PNIPAM凝胶可降低水泥材料受硫酸盐侵蚀的质量损失和强度损失;PNIIPAM凝胶具有相变特性,可以抵消部分膨胀型侵蚀产物对水泥材料内部造成的破坏,提高水泥材料的抗硫酸盐侵蚀性能。

外胚间充质干细胞条件培养基冻干粉复合纤维蛋白胶修复大鼠皮肤损伤

背景:近来多数研究将组织工程材料与干细胞或细胞因子复合来改善动物模型皮肤损伤。鼻黏膜来源的外胚间充质干细胞条件培养基冻干粉可以长期保存,用于修复皮肤损伤具有独特的优势。目的:观察外胚间充质干细胞条件培养基冻干粉复合纤维蛋白胶修复大鼠皮肤缺损的效果。方法:体外培养SD大鼠鼻黏膜来源的外胚间充质干细胞,第3代细胞的培养基透析后冷冻干燥制成冻干粉。将30只皮肤缺损SD大鼠按治疗方法分为3组(n=10):损伤对照组,不接受特殊治疗作为对照;纤维蛋白胶组,局部应用纤维蛋白胶;条件培养基冻干粉复合纤维蛋白胶组,局部应用含有外胚间充质干细胞条件培养基冻干粉的纤维蛋白胶。治疗后动态观察创面愈合情况,测量创面面积,对皮肤组织切片进行苏木精-伊红染色和CK8、P63免疫组化染色。结果与结论:条件培养基冻干粉复合纤维蛋白胶组创面愈合速度高于纤维蛋白胶组和损伤对照组(P<0.001)。条件培养基冻干粉复合纤维蛋白胶组创面表皮和真皮在21 d全部再生修复;纤维蛋白胶组再生皮肤较薄;单纯创伤组皮肤再生不完全。在大鼠模型中,外胚间充质干细胞条件培养基冻干粉复合纤维蛋白胶联合使用可以促进损伤皮肤的伤口愈合。

布鲁菌gntR4基因无痕缺失株构建及其生物学特性分析

布鲁菌是兼性胞内寄生菌,其入侵宿主细胞后的胞内存活能力决定着布鲁菌的毒力,布鲁菌毒力因子功能的研究对阐明其致病机制具有重要意义。在前期研究中利用转座子随机突变技术发现转录调控子GntR4与布鲁菌毒力相关,故进一步通过定向缺失方法构建布鲁菌gntR4基因无痕缺失株,并通过耐受性试验、免疫印迹试验、胞内存活试验、小鼠致病性试验等对gntR4缺失株的基本生物学特性进行评估。结果表明:gntR4缺失显著减弱布鲁菌抵抗阳性杀菌肽的能力,说明GntR4可能调控部分基因帮助布鲁菌抵抗宿主非特异性免疫杀伤。但GntR4与T4SS的表达无关,与布鲁菌在胞内的存活能力及对小鼠的致病力无关。综上,这一研究构建的基因无痕缺失方法为布鲁菌基因功能研究奠定基础,针对GntR4调控子的研究完善了GntR调控子家族的功能研究,为阐明布鲁菌抵抗宿主免疫杀伤与建立慢性感染机制间的关系提供依据。

N,N-二甲基-1,3-丙二胺生产技术分析及市场研究

N,N-二甲基-1,3-丙二胺(DMAPA)是一种重要的化工产品,在精细化工、农药等领域有广泛用途。简要介绍了国内外DMAPA最新生产技术及应用,并对国内外DMAPA的生产消费现状和市场情况进行了分析研究。

面向大型结构件的智能焊接机器人系统开发

焊接技术是轨道交通装备生产制造中非常重要的一个环节。由于轨道交通装备通常都是大型结构件,其焊接的复杂程度和质量要求都是极高的。为了解决上述问题,开发了一套基于桁架结构和串联工业机械臂复合的面向大型结构件的智能焊接机器人系统。文中主要介绍面向大型结构件的智能焊接机器人系统的硬件组成,包括桁架机器人、6自由度机械臂、变位机和焊接系统等。此外,还重点介绍了智能焊接机器人的控制系统。最后介绍了面向大型结构件的智能焊接机器人系统的工作流程等。

承德市数字水土保持建设框架与思路

河北省承德市为国家水土保持重点预防区、生态脆弱区、重要水源地、风蚀水蚀交错区,同时也是京津重要生态屏障,加强数字化建设对承德市水土保持发展具有重要意义。基于河北省智慧水利建设的总体要求,做好“自上而下”顶层设计,提出承德市水土保持数字化建设思路,并构建由信息化基础设施、数字孪生平台、业务应用三部分组成的“三横三纵”总体框架,逐步构建“天空地”一体化监测感知体系,建设承德市数字水土保持监管平台,推动水土保持高质量发展。

基于抗差自适应Kalman滤波的车辆定位新方法（英文）

针对车辆定位的特点,提出一种基于旋转调制技术及运动学约束的车辆定位新方法。首先,对量测方程进行改进,并对量测噪声进行白化;然后,针对系统存在动态模型误差及观测异常情况,采用抗差自适应Kalman滤波算法抑制上述误差对状态参数估计的影响;最后,将该方法应用到实际的车辆定位系统中。实验结果显示,与传统Kalman滤波法的结果相比,新方法得到的东向和北向最大位置误差均小于Kalman滤波算法,定位精度较Kalman滤波算法提高26.7%,表明该方法具有很好的鲁棒性和自适应能力,能有效抑制系统模型误差及观测异常对系统的影响,从而提高车辆定位精度。

基于SolidWorks Composer的火车轮毂智能锻造生产线可视化设计研究

以CAXA CAD和SolidWorks为平台,设计建立火车轮毂智能锻造生产线所需的环形加热炉、工业机械手、快速锻造液压机等三维模型,完成生产线系统模型集成优化,后将模型导入SolidWorks Composer软件进行可视化交互设计,即通过设置属性关键帧、位置关键帧、时间关键帧等内容,完成生产流程的可视化设置,生动呈现智能化生产过程,实现机械设计制造与可视化设计耦合,为火车轮毂智能锻造生产线系列化设计和运动联动设计提供基础与依据。

包埋载音猬因子壳聚糖微球纤维蛋白支架对鼻黏膜来源外胚层间充质干细胞分化的影响

背景:脊髓组织工程的基本思路是将体外分离培养的种子细胞种植到具有三维结构的生物材料支架上,并加入生物活性因子保持一定浓度,构成具有生物活性的细胞-支架复合物。然而如何构建合理的细胞生长微环境以及维持生物活性因子的最佳浓度一直面临诸多问题。该实验创新性地提出了双交联缓释体系,持续稳定地释放神经营养因子,以便更好地促进种子细胞的生长与分化。目的:利用冷冻干燥法,将包载音猬因子的壳聚糖微球填充于纤维蛋白胶,构建具有三维结构的复合生物工程支架,探讨该支架对外胚层间充质干细胞向神经元样细胞分化的影响。方法:①采用离子凝胶法制备包载音猬因子的壳聚糖微球,而后将其与纤维蛋白胶混合,冷冻干燥成型,即得到包埋载音猬因子壳聚糖微球的纤维蛋白支架,采用扫描电子显微镜观察支架微观结构和ELISA检测音猬因子缓释效果,并制备包载音猬因子的纤维蛋白支架和包载音猬因子的壳聚糖微球作为对照;②采用悬浮抗贴壁法获取外胚层间充质干细胞来源的神经球样细胞分别种植于上述支架和经多聚赖氨酸修饰的圆玻片上,加入神经诱导培养基培养。14d后免疫荧光标记神经细胞相关蛋白β3-Tubulin、MAP-2和MBP,采用Westernblot方法测定神经细胞相关蛋白表达水平。结果与结论:①扫描电子显微镜观察纤维蛋白胶经冷冻干燥后呈海绵型网状结构,载音猬因子的壳聚糖微球均匀分散在其中;②ELISA检测结果显示复合纤维蛋白支架缓释速度较为平缓且持续时间较长,形成更稳定、持续的缓释体系;③免疫荧光染色显示复合纤维蛋白支架组高表达神经细胞相关蛋白;同时,Western blot检测结果显示复合纤维蛋白支架组表达的神经细胞相关蛋白水平明显高于其他组(P<0.05);④结果表明,壳聚糖复合纤维蛋白支架缓释效果较好,该复合支架对外胚层间充质干细胞来源神经球向神经元样细胞分化有一定的促进作用。

钠雾化喷射技术研究

钠雾化喷射技术是大量放射性废钠处理的一项关键技术,为探索钠雾化工艺,设计了钠雾化设备,并对钠雾化喷射的动力学性能进行研究。试验在体积为2.4 m 3的密封容器内进行。氩气气氛下,采用激光粒度仪测量距喷头150 mm处钠喷射液滴粒径的分布,试验压力分别为0.05、0.1和0.15 MPa。试验结果表明:3种压力下,喷射中位粒径分别为567.2、554.8和544.2μm,中位粒径随喷射压力的变大而变小;不同压力下,钠喷射液滴均在464.2~735.6μm区间的粒径分布最多,占总分布的50%以上。通过钠喷射与水喷射的相似性,建立粒径相似性模型,利用已知水喷射液滴粒径空间分布模拟得出钠喷射液滴粒径的空间分布。

基于降维Capon的双基地MIMO阵列目标DOD和DOA联合估计算法

针对双基地多输入多输出(MIMO)阵列目标DOD(发射角)和DOA(接收角)联合估计问题,提出了一种基于泰勒级数展开的降维Capon联合收发角估计算法。该算法首先利用泰勒级数将阵列流型矢量展开,将需要二维搜索的MIMO Capon算法降为一维搜索,然后利用拉格朗日算子通过一维搜索获得目标的DOD,最后将估计的DOD代入阵列流型矢量中获得接收阵列流型矢量,从而估计出与DOD相对应的DOA。该算法无需二维谱峰搜索,通过一维搜索得到目标收发角,且DOD和DOA自动配对。与现有算法相比,该算法不仅能够获得较好的角度分辨率,而且有效降低了运算量。仿真结果验证了所提算法的有效性。

基于改进鲸鱼算法的黔北地区农产品配送问题研究

降低农产品配送成本是黔北地区物流企业急需解决的重大问题。对此,在鲸鱼算法(WOA)基础上,改进鲸鱼个体编码和解码方式,利用混沌方式生成初始种群,引入反向学习、信息反馈、非线性收敛因子和自适应权重等机制,提出一种求解配送问题的改进鲸鱼算法(IWOA)。采用黔北地区农产品配送实例和国际标准算例进行仿真实验。实验结果表明,IWOA综合求解性能优于WOA、遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO),有助于降低企业配送成本。

钠滴着火特性和预燃模型综述

与碳氢化合物燃料液滴着火特性不同,液态钠滴在常温空气中会自发着火,钠滴着火延迟时间及着火极限受着火前的预燃阶段控制。预燃阶段钠滴主要发生表面氧化反应,该阶段的特性及表面氧化的速率模型是钠滴燃烧研究的一个重点。目前国内用于快堆雾状钠火安全分析程序的预燃模型是通过氧气向钠滴表面传输来控制表面氧化反应速率,着火延迟时间由钠滴温度升高到沸点(1156 K)进行计算。基于温度的化学动力学控制模型以及传质与化学动力学组合控制模型被开发出来用于描述钠滴的预燃阶段,通过不同模型对不同初始条件钠滴着火特性的数值计算和分析对比,这两种模型可以预测不同条件下的钠滴着火极限,计算结果更加符合钠滴实际着火特性。

探测通信一体化研究现状与发展趋势

探测通信一体化将独立的探测与通信系统集成一起,通过共用一套硬件设备实现目标探测与信息传输功能,相比传统单一的探测与通信系统,其具有节约平台空间、降低平台能耗以及提高平台安全性等优点。首先介绍国内外陆上雷达通信一体化的相关研究,以及陆上与水下探测通信一体化的区别。结合水声传感网络的应用背景,借鉴雷达通信一体化研究技术,针对探测通信一体化亟需解决的共享波形设计、自干扰抑制以及共享信号处理三个问题,讨论了水下探测通信一体化在单基地、双基地、信息化、安全性方面的发展应用。无论是陆上还是水下,探测与通信作为信息系统的两大功能,两者的一体化设计是系统集成化、信息化、智能化的发展趋势之一。