基于RRT^(*)-DR算法的机械臂避障路径规划

为使机械臂在障碍物环境下快速规划较优路径,提出了一种基于动态区域采样的改进RRT^(*)-DR路径规划算法,将整个规划过程分为快速探索路径和优化初始路径两个步骤。首先利用半目标导向扩展快速探索,找到连接起始点和目标点的路径。随后利用动态区域采样方法,始终在当前最优路径的周边范围内采样,优先密化当前最优路径附近的节点树,节省计算资源,使初始路径经过迭代快速向渐进最优路径收敛。同时,提出一种近障碍节点变步长机制,有选择性地缩短靠近障碍节点的扩展步长,可有效减少碰撞检测失败次数,提高算法效率。最后,在MATLAB和ROS系统下进行路径规划算法仿真,结果表明RRT^(*)-DR算法可在更短时间内实现路径规划,同时有效缩小路径代价。进一步通过实体机器人路径规划避障实验,验证了该算法的实用性和有效性。

BAR:a branch-alternation-resorting algorithm for locality exploration in graph processing

Unstructured and irregular graph data causes strong randomness and poor locality of data accesses in graph processing.This paper optimizes the depth-branch-resorting algorithm(DBR),and proposes a branch-alternation-resorting algorithm(BAR).In order to make the algorithm run in parallel and improve the efficiency of algorithm operation,the BAR algorithm is mapped onto the reconfigurable array processor(APR-16)to achieve vertex reordering,effectively improving the locality of graph data.This paper validates the BAR algorithm on the GraphBIG framework,by utilizing the reordered dataset with BAR on breadth-first search(BFS),single source shortest paht(SSSP)and betweenness centrality(BC)algorithms for traversal.The results show that compared with DBR and Corder algorithms,BAR can reduce execution time by up to 33.00%,and 51.00%seperatively.In terms of data movement,the BAR algorithm has a maximum reduction of 39.00%compared with the DBR algorithm and 29.66%compared with Corder algorithm.In terms of computational complexity,the BAR algorithm has a maximum reduction of 32.56%compared with DBR algorithm and53.05%compared with Corder algorithm.

同轴脉冲形成线振动环境适应性优化设计

以带有悬臂结构的同轴脉冲形成线为研究对象,开展提高振动环境适应性的优化设计。首先,通过实际工况分析及仿真计算,确定形成线内筒的盲孔螺钉可采用的防松措施有:使用施必劳螺纹并涂抹防松胶;优化螺钉数量。其次,通过仿真分析和绝缘试验,优化尾端绝缘子材料,提高悬臂支撑的中内筒连接刚度。最后,开展振动试验考核,优化后的形成线等效件可以通过长时间的振动考核,相比优化前的振动环境适应性有很大提高,验证了优化设计的有效性。该研究结果对同类型脉冲功率源的振动环境适应性设计具有参考意义。

不同肥料配比对糜子产量和品质的调控效应

为探明不同施肥方式对糜子营养品质、食味品质和产量的影响,于2019年在山西河曲进行试验,以河曲大红糜子为材料,选用不同配比的有机肥(羊粪)、生物菌肥、尿素和复合肥,研究不同施肥配比对糜子品质和产量的影响。结果表明:不同肥料配比对糜子产量和品质性状显著影响,复合肥和有机肥(F+Y)配施显著提高糜子籽粒产量(GY)、净光合速率(Pn)、钙(Ca)和铁(Fe)含量,显著减低直链淀粉含量(AC);相关性分析发现,籽粒产量(GY)和净光合速率(Pn)呈极显著正相关,相关系数为0.82,镁(Mg)与铁(Fe)呈极显著正相关,值为0.68,直链淀粉含量(AC)与醇溶蛋白含量(Gli)、钙(Ca)达到极显著负相关,值分别为-0.66和-0.50;主成分分析发现,糜子各性状指标分为4个主成分,分别代表糜子食味品质、营养品质、产量指标和蛋白营养品质,综合得分以复合肥和有机肥(F+Y)处理最高,并显著高于其他处理。综上所述,复合肥(187.5 kg·hm^(-2))与有机肥(1.5×10^(4)kg·hm^(-2))配施是糜子获得优质高产的主要施肥方式。

阶梯式心理干预对骨癌患者疼痛、负性情绪及生活质量的影响

目的 探讨阶梯式心理干预对骨癌患者疼痛、负性情绪及生活质量的影响。方法 将120例骨癌患者按干预方法的不同分为观察组(n=60)和对照组(n=60)。两组患者均接受常规治疗,观察组在对照组的基础上加用阶梯式心理干预。比较两组患者数字分级评分法(NRS)、医院焦虑抑郁量表(HADS)、健康调查简表(SF-36)、匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)评分。结果 复查时,观察组患者NRS、PSQI评分均明显低于对照组,差异均有统计学意义(P﹤0.01)。复查时,两组患者HADS-A和HADS-D评分均低于入院时,观察组患者HADS-A和HADS-D评分均低于对照组,差异均有统计学意义(P﹤0.05)。复查时,两组患者生理功能、情感职能、精神健康、社会功能评分均高于本组入院时,观察组患者生理功能、情感职能、精神健康、社会功能评分均高于对照组,差异均有统计学意义(P﹤0.05)。结论 阶梯式心理干预能有效缓解骨癌患者疼痛,改善负性情绪,提高生活质量与睡眠质量。

两种直升机多舱油箱惰化系统代偿损失比较

针对某型直升机多舱油箱,设计了冷却空气控温和燃油热沉控温的2种多舱油箱惰化系统。基于AMESim平台搭建了这2种系统模型,研究了这2种系统的控温效果和各舱油箱参数变化规律,并且引入代偿损失指标对这2种系统性能进行评估。仿真结果表明:2种惰化系统均能控制膜前温度维持在90℃;燃油热沉控温的多舱油箱惰化系统在整个飞行过程中,各舱油箱中最高燃油温度小于32℃,没有超过许用限制;对于直升机而言,由于油箱相比大型客机而言体积较小,通过计算可得,冷却空气控温的多舱油箱惰化系统的燃油代偿损失小于燃油热沉控温的多舱油箱惰化系统的燃油代偿损失。仿真结果为多舱油箱惰化系统的设计和优化提供了参考依据。

机场旅客人身检查双设备系统的安检成本研究

为了节约机场旅客人身安检成本,研究基于通过式金属门和毫米波人体成像设备的双设备系统,在确保系统安全性的前提下,对安检成本进行优化。人身安检设备在检查旅客时会产生错误报警和错误放行两类错误,通过正态分布模拟安检设备的响应,利用设备报警阈值控制两类错误发生的概率。所有旅客经过一阶段通过式金属门检查后,然后根据通过式金属门的报警情况确定是否进行二阶段毫米波人体成像设备检查,组合双设备的报警情况确定系统报警和系统放行。在两类错误可接受范围内分析两种安检规则的安全性,确定严格和普通安检通道最佳的安检规则。针对两种安检规则,以系统两类错误为限制条件,分别建立安检成本的非线性规划模型,最后利用蒙特卡罗模拟法求解。结果表明:安检规则1适合普通安检通道,安检规则2适合严格安检通道;两种规则的最低安检成本相近,安检规则1的人均安检成本低于安检规则2。

“三三制”培养模式下的环境监测本科教学改革探索与思考

在南京大学“三三制”本科人才培养模式下,结合个人教学实践,探索了环境监测本科教学改革,从教材建设、教学内容安排、教学手段设置和课程成绩评价几个方面总结了近几年的改革成效和不足。建立多层次的教学手段、更为科学的成绩评价方法,以更好地满足多元化培养以及就业与创业发展的需求,将是今后环境监测课程改革的主要方向。

湖北种子植物七个新记录

在对位于武陵山区的坪坝营国家森林公园进行植物多样性本底调查过程中,发现了湖北省种子植物7个新记录种(5种及2变种)及1新记录属.7个新记录种(变种):彭县雪胆(Hemsleya pengxianensis W.J.Chang)、九龙山凤仙花(Impatiens jiulongshanica Y.L.Chen)、裸茎囊瓣芹(Pternopetalum nudicaule(de Boiss.)Hand.-Mazz.)、贵州点地梅(Androsace kouytchensis Bonati)、小花花佩菊(Faberia cavaleriei Levl.)、腺毛大红泡(Rubus eustephanos var.glanduliger T.T.Yu&L.T.Lu)、毛狐臭柴(Premna puberula var.bodinieri(Levl.)C.Y.Wu et S.Y.Pao).花佩菊属(Faberia Hemsl.)为湖北省种子植物新记录属.其中,九龙山凤仙花、小花花佩菊及毛狐臭柴也是整个武陵山区的首次发现.

纳米铁改性生物炭载体强化厌氧氨氧化菌富集与脱氮效果研究

为实现厌氧氨氧化菌(AnAOB)在载体生物膜中快速富集,本文采用液相还原方法制备了纳米铁改性生物炭(nZVI@BC)载体,并设置两组相同的厌氧氨氧化(ANAMMOX)富集装置(R_(1)、R_(2)),通过对R_(1)、R_(2)装置添加不同载体(分别为BC和nZVI@BC),考察在富集过程中ANAMMOX装置的脱氮性能、载体表面特征和微生物群落结构差异.结果表明:①BC表面成功负载nZVI,nZVI@BC载体比BC载体具有更高的比表面积,改性后载体的比表面积从47.17 m^(2)/g增至210.82 m^(2)/g,可为微生物提供更多的附着位点.②R_(2)装置NH_(4)^(+)-N和NO_(2)^(−)-N去除率稳定达到90%所需时间均比R_(1)装置短,且稳定运行后,R_(1)、R_(2)装置的TN去除率最高分别为86.99%、89.65%.③nZVI@BC载体表面颜色由黑色变为红褐色,表明红色的ANAMMOX生物膜初步形成,且其表面生物量比BC载体表面生物量高23倍.④第20天,R_(1)、R_(2)装置中AnAOB的相对丰度分别为10.47%和29.15%;R_(1)、R_(2)装置载体表面主要的AnAOB属均为Candidatus Kuenenia,其相对丰度分别为7.49%和23.76%.研究显示,改性的nZVI@BC载体显著促进了ANAMMOX生物膜的快速形成和AnAOB的高效富集,提升了ANAMMOX过程的脱氮性能.

枫杨叶多糖增强免疫功能及抗疲劳作用的研究

目的 评价枫杨叶多糖对小鼠免疫功能和抗疲劳作用的影响。方法 将小鼠随机分为空白组、模型组、枫杨叶多糖高、中、低剂量组(100、50、25 mg/kg),采用环磷酰胺诱发的免疫功能低下小鼠模型,测定胸腺指数、脾脏指数、廓清指数、吞噬指数及耳肿胀度,观察枫杨叶多糖的免疫调节作用;采用小鼠负重游泳及耐缺氧试验,测定其时间及血清中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,观察枫杨叶多糖抗疲劳效果。结果 枫杨叶多糖在高剂量、中剂量下均能显著提高小鼠胸腺指数、脾脏指数、廓清指数、吞噬指数、耳肿胀度、负重游泳时间、耐缺氧时间(P<0.05或P<0.01),且在高剂量下能显著提高小鼠血清中SOD含量、降低MDA含量。结论 枫杨叶多糖具有较好的增强免疫、抗疲劳作用,且呈剂量依赖性。

两个黑莓品种'Hull'和'Chester'次生代谢产物及抗氧化活性比较研究

目的:比较南京溧水2个黑莓品种'Hull'和'Chester'次生代谢产物和抗氧化活性差异。方法:采用UPLCQTOF-MS/MS全息表征'Hull'和'Chester'黑莓果实中的次生代谢产物,采用UV-Vis测定两者总酚、总花青素、总原花青素、总黄酮、总三萜酸含量,并对比其抗氧化活性。结果:2种黑莓中共鉴定出42个化合物,矢车菊素-3-O-芸香糖苷仅在'Hull'中检测到,矢车菊素-3-O-木糖苷仅在'Chester'中检测到,野鸦椿酸的2种异构体分别在2个品种各自检测到。定量结果显示,2个品种中总酚、总黄酮和总原花青素含量无显著差异,但'Chester'总花青素含量比'Hull'高20.8%,而'Hull'总三萜酸含量比'Chester'高55.3%。抗氧化能力对比发现,两者都具有强大的自由基清除能力,且'Hull'DPPH和ABTS自由基清除率和IC50值均优于'Chester'。结论:2个品种内在质量和活性均存在一定差异。这些差异是否影响黑莓深加工产品质量还有待深入研究。

黑牛肝菌多糖提取工艺比较及其体外抗氧化活性研究

以得率为标准,从3种多糖提取方法(热水提取法、超声提取法、超声辅助复合酶法)中筛选并优化出黑牛肝菌多糖的最佳提取流程,进而获取黑牛肝功多糖体外抗氧化活性信息。利用单因素实验选出多糖得率最高提取法,利用响应面法进一步优化提取方法,采用分级醇沉法对多糖进行分级,采用DPPH自由基清除法、ABTS自由基清除法、羟自由基清除法以及还原力测定法了解黑牛肝菌多糖的体外抗氧化活性。结果发现:热水提取法、超声提取法、超声辅助复合酶提取法的多糖得率分别为5.64%、6.74%、18.47%。优化后的超声辅助复合酶提取法最佳工艺方案为:复合酶比例(m纤维素酶:m蛋白酶)2:1,酶解温度42.7℃,酶解时间67 min,酶添加量为1.92%,超声时间为20 min,预期得率18.867%;各级醇沉黑牛肝菌多糖均具有良好的抗氧化活性,抗氧化能力与多糖浓度和醇沉浓度呈正比,80%乙醇沉淀获得的多糖综合体外抗氧化活性最佳。超声辅助复合酶提取法可显著提高黑牛肝菌多糖得率,获得的黑牛肝菌多糖具有良好的体外抗氧化活性。

含铈功能离子液体导电水凝胶的制备及应用

目的:开发制备方法简单、力学性能强和导电性能好的水凝胶。方法:在聚乙烯醇(PVA)水凝胶中掺杂含铈类离子液体,用万能试验机和LCR数字电桥测试其性能。结果:在水凝胶中加入含铈类离子液体后电导率有了显著的提升,但过量的含铈类离子液体会使其力学性能下降。这表明可以通过控制含铈类离子液体的浓度来实现电导率和力学性能之间的平衡。结论:复合水凝胶中含铈类离子液体浓度越高,导电性能越好,适量的铈类离子液体同时也可以提高水凝胶的机械性能。综上所述,0.02 mol的含铈类离子液体与水凝胶以1∶100配制成的复合水凝胶平衡了导电性能和力学性能之间的关系。

辽东半岛震旦系甘井子组叠层石生长机制研究

辽东半岛新元古界震旦系甘井子组叠层石出露完好,宏观形态完整,微观构造清晰,是研究新元古代微生物碳酸盐岩建造的理想对象,对恢复古环境和古生态研究具有重要意义。笔者等选择甘井子组地层为研究对象,根据岩性特征该组自上而下可分成3段。叠层石出露于下段的底部和上段的顶部,底部叠层石为透镜状,顶部叠层石呈大规模层状。下段叠层石呈现波纹状—柱状—丘状的形态组合,上段叠层石呈现波纹状—柱状—长柱状的形态组合,均为水深不断增加的结果。笔者等通过对比现代叠层石生长机制,确定甘井子组叠层石纹层的3层构造和形成顺序,分析硬质基底对于叠层石定殖和叠层石密集生长的控制,厘定环境变化从微观到宏观对于柱体形态和叠层石规模的影响,揭示了甘井子组叠层石的形成机制。

空中目标动态HRRP特征可重构模拟方法

针对目前无源模拟技术无法实现目标动态电磁特征模拟的问题,提出了一种利用相位调制表面(phase-switched screen, PSS)进行空中目标动态高分辨距离像(high resolution range profile, HRRP)特征可重构的模拟方法。以无人直升机旋翼为例,对旋翼的运动状态进行了建模,并详细分析了其动态HRRP特征。另外,通过建立PSS的周期调制信号模型,详细分析了PSS对雷达入射波的调控效果。在此基础上,提出了一种调制频率时变的PSS可重构模拟方法,该方法能够生成随时间变化的可控谐波分量,模拟产生的谐波分量与无人直升机旋翼的动态HRRP特征变化规律相似。通过仿真数据对比分析,调制频率时变的PSS可重构模拟方法能够实现无人直升机旋翼的动态HRRP特征模拟效果。

UiO-66-NH_(2)负载铜催化剂的制备及其对醇的催化氧化

通过溶剂热法成功制备了一种基于金属有机骨架(MOF)的复合材料Cu-Cu_(2)O/UiO-66-NH_(2),采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)对材料进行全面表征。在空气作氧化剂条件下,以苯甲醇氧化为苯甲醛作为模型反应,系统地考察了溶剂、温度、催化剂各组分用量等因素对催化效果的影响。研究结果表明,该复合催化剂在醇选择性氧化反应中表现出优异的催化性能,60℃下反应5 h便可将苯甲醇定量转化为苯甲醛,并对其他苄基醇、烯丙基醇和杂芳基醇等底物也展现出良好活性。此外,循环利用3次后,该催化剂活性几乎不变,表明其具有良好的稳定性和重复使用性。

紊动与盐度共同作用的黄河口黏性泥沙絮凝沉降试验研究

为研究多因素共同作用对黄河口黏性泥沙絮凝沉降的影响,利用盐度、温度和紊动剪切率同时可控的沉降桶,开展黄河口黏性泥沙絮凝沉降系列试验,分析并厘清了盐度和紊动剪切率共同作用对黄河口黏性泥沙絮凝沉降的影响机制;基于正态分布的多元非线性回归模型,建立了絮凝体沉降速度与紊动剪切率、盐度间的关系式,揭示出絮凝体沉降速度和粒径均随着紊动剪切率和盐度的增大呈现先增后减的规律。试验研究发现,黄河口泥沙最佳絮凝条件为紊动剪切率13~15/s、盐度7‰~10‰。研究结果有助于更好认识黄河口黏性泥沙颗粒的絮团发育和沉降过程。

基于QAM的协作通信系统物理层认证技术

针对两用户协作通信系统的身份认证问题,提出了一种基于正交幅度调制(QAM)的协作物理层认证机制。在该机制中,两个单天线用户分别使用同相与正交分量传输自己及伙伴的消息和标签,从而实现两用户消息和标签的唯一分解。基站采用最大比合并检测用户消息和标签,并通过标签对比完成物理层身份认证。在等功率分配且用户上行信道对称的典型场景下,给出了消息和标签的误码率闭合表达式。结果表明:在信噪比(SNR)为6~15 dB时,所提机制的认证概率与非协作物理层认证相比提高了12%~20%,非法攻击认证概率仅保持在10^(-3)量级,所提认证机制具有更好的身份认证性能。

超声水浴-王水浸提-全自动测汞仪测定重度污染土壤中的总汞

为准确测定重度污染土壤中的总汞含量,通过单因素实验考察王水用量、超声时间和超声温度对土壤中总汞测定的影响,得到最佳前处理方法,建立了以超声水浴辅助王水浸提,使用全自动测汞仪测定重度污染土壤中总汞含量的方法。确定了0.5 g土壤样品中加入5 mL的王水溶液,放入超声波清洗器中70℃水浴下超声提取70 min,使用超纯水定容至50 mL,直接进样测定的实验方法。结果表明,汞含量在0~20 ng线性良好,相关系数R=0.9995;汞含量在20~150 ng线性良好,相关系数R=0.9993。方法检出限为0.006 mg/kg,定量下限为0.024 mg/kg。通过对土壤样品及土壤加标样品的测定,回收率为90.4%~117%,相对标准偏差RSD为1.9%~3.3%(n=6),方法的精密度和准确度较高。超声水浴-王水浸提-全自动测汞仪用于测定重度污染土壤中的总汞,前处理简单,自动化程度较高,可快速、高效地用于重度污染土壤总汞测定工作。