基于空间目标定向观测的飞行器导航方法研究

本文主要研究基于定向观测星相机和惯性测量单元(inertial measurement unit, IMU)信息融合的飞行器高精度导航方法.在已有导航方式中,惯性导航系统(inertial navigation system, INS)/全球导航卫星系统(global navigation satellite system, GNSS)组合导航在无线电信号拒止环境中存在性能下降的风险,传统INS/天文导航系统(celestial navigation system, CNS)组合导航能够抑制惯性测量单元中的陀螺漂移,但不能有效消除加速度计零偏的影响.针对上述问题,提出一种基于空间目标定向观测的飞行器自主导航新方法,在飞行器上配置星相机对星历已知的空间目标和背景恒星的视线方向(line-of-sight, LOS)进行观测,利用IMU进行状态预测,通过扩展卡尔曼滤波器(extended Kalman filter, EKF)获得载体位置、速度和姿态的估计值,同时,对惯性器件测量偏差进行校准.设计了基于克拉美劳下界(Cramer-Rao lower bound, CRLB)的观测目标优化选取策略,通过空间目标可见性分析、导航系统可观度分析以及导航滤波器数学仿真验证了所提方法的有效性.

煤粉质量浓度及表观形貌对煤粉/乙烯/氧气爆轰波起爆特性的影响

为实现煤粉连续旋转爆轰发动机的可靠点火,探究煤粉质量浓度及表观形貌对煤粉/乙烯/氧气起爆特性的影响机制。在乙烯氛围下(初始总压100 kPa,当量比0.5),采用高能电点火装置对不同煤粉当量比和表观形貌下的煤粉-氧气混合物进行直接起爆实验。实验结果表明:添加少量5PA煤粉(实验所用2种煤粉记为PA、FA。PA和FA分别为多孔状无烟煤和片状无烟煤的缩写,如5μm多孔状煤粉简写为5PA煤粉)后,乙烯/氧气混合物的临界起爆能量迅速减小,在全局当量比0.7处达到其最小值2.53 J,随着当量比继续增加,煤粉/乙烯/氧气混合物的临界起爆能量逐渐增加;在全局当量比1.0处5FA煤粉的临界起爆能量(5.20 J)高于5PA煤粉的临界起爆能量(2.95 J);在5.80 J的点火能量下,5PA煤粉和5FA煤粉在全局当量比0.7~1.5内均可直接起爆,在4.10 J的点火能量下,5PA煤粉在全局当量比0.7~1.5内均可直接起爆,但5FA煤粉仅在全局当量比0.7处可直接起爆,进一步增加当量比后不可起爆。研究结果表明:对于贫燃料乙烯/氧气(当量比低于1),在一定煤粉质量浓度范围内,煤粉可以促进爆轰波的形成和自持传播,但煤粉质量浓度过高会抑制爆轰波的形成和自持传播;煤粉的表观形貌会影响煤粉混合物的起爆特性,相较于片状煤粉,多孔状煤粉的化学反应速率更高,临界起爆能量更低,更容易起爆。

气固两相粉末燃料爆轰及其推进应用研究进展

粉末燃料因其能量密度高、稳定性好等优势,作为爆轰推进动力系统的燃料或添加剂,具有广阔的应用前景。根据气固两相粉末爆轰的燃料种类进行分类,并以指导粉末爆轰推进技术应用为导向,回顾粉末燃料在氧化剂氛围以及气体燃料/氧化剂氛围中起爆特性和传播特性的国内外研究进展,并对二者进行理论和工程技术的研究归纳,概括影响气固两相爆轰起爆和传播特性的因素以及重要的研究结论。从应用前景、推进性能、难点与挑战等角度对两相爆轰发动机研究进行综述,在总结发动机数值和实验研究现状的基础上,对未来需要开展的研究工作进行展望。

数据整理脚本语义的可视化

理解数据整理脚本的语义是数据工作者的常见需求.然而,数据整理操作的类型及其代码的实现方式复杂多样,使得数据工作者在理解脚本语义时费时费力.通过收集数据工作者在理解数据整理脚本语义上的具体需求,设计并实现了一个基于概览和细节模式的交互式可视分析系统ChangeVis,帮助数据工作者理解表格在数据整理过程中的变化.ChangeVis包含概览视图,语义视图,统计视图和数据视图4个视图,分别可视化代码块中的表结构变化、行列信息变化、单元格数据变化以及执行的数据转换操作的语义.通过案例分析和用户实验,验证了ChangeVis系统在帮助数据工作者理解数据整理脚本语义的可用性和有效性.

沉默钙离子通道相关基因CACNA1A对人骨肉瘤细胞增殖、侵袭、迁移能力的影响

目的:探讨沉默钙离子(Ca^(2+))通道相关基因CACNA1A对骨肉瘤(OS)细胞增殖、侵袭、迁移能力的影响。方法:采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测CACNA1A在临床OS患者瘤组织及其瘤旁组织中的表达。比较成骨细胞(hFOB1.19细胞)与OS细胞系(MNNG和SJSA-1细胞)中CACNA1A的表达。将敲除CACNA1A的小干扰RNA(siCACNA1A)及其对照(siControl)分别转入MNNG、SJSA-1细胞中,观察沉默CACNA1A表达后OS细胞内的Ca^(2+)分布情况;采用细胞计数试剂盒(CCK-8)实验、划痕实验和Transwell实验检测细胞的增殖、侵袭和迁移能力。建立裸鼠皮下移植瘤模型,比较siCACNA1A组和siControl组成瘤体积和瘤重,免疫组织化学染色(IHC)检测成瘤组织中CACNA1A蛋白表达水平。结果:与瘤旁组织比较,OS患者瘤组织CACNA1A表达水平升高(P<0.05);与h FOB1.19细胞比较,MNNG和SJSA-1细胞中CACNA1A表达水平升高(P<0.05);与siControl组相比,siCACNA1A组OS细胞内的Ca^(2+)分布减少,细胞增殖、侵袭和迁移能力受到显著抑制(P<0.05)。动物实验显示,与siControl组比较,siCACNA1A组裸鼠肿瘤体积和重量显著减小(P<0.05)。IHC结果显示,与siControl组相比,siCACNA1A组皮下肿瘤的CACNA1A相对免疫染色强度降低(P<0.001)。结论:沉默Ca^(2+)通道相关基因CACNA1A可抑制OS细胞的增殖和转移以及裸鼠体内肿瘤的生长。

双钙钛矿Sr_(2)CoFeO_(5+δ)阴极材料的制备及其中温固体氧化物燃料电池性能研究

随着操作温度降低,中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFCs)需要更高催化活性的阴极材料来提升电池性能。为此,本研究采用溶胶-凝胶法合成了双钙钛矿Sr_(2)CoFeO_(5+δ)(SCF)阴极材料,并探讨了SCF阴极与摩尔分数20%Sm_(2)O_(3)掺杂的CeO_(2)(SDC)进行不同比例的复合对电极性能的影响,优化了电极的化学膨胀和面积比电阻(ASR),进而提升了SOFC单电池的电化学性能。结果表明,SCF作为SOFC阴极,经950℃退火10 h后与普通电解质具有良好的化学相容性;其中,SCF与SDC按照质量比1:1复合的样品可以将纯SCF样品的平均热膨胀系数(TEC)从2.44×10^(−5)K^(−1)显著降到15.4×10^(−5)K^(−1)。此外,SCF-xSDC(x=20,30,40,50,x为SDC的质量分数)复合阴极的ASR在800℃下分别低至0.036、0.034、0.028和0.092Ω·cm^(2),SCF-40SDC在所有温度范围内都表现出更小的ASR。复合SDC可以优化SCF的三相界面且进一步提高SCF阴极的催化活性,以0.3mm厚La_(0.9)Sr_(0.1)Ga_(0.8)Mg_(0.2)O_(3-δ)(LSGM)为电解质的SCF-40SDC单电池(757 mW·cm^(−2))比SCF单电池(684 mW·cm^(−2))的最大功率密度更优,且超过目前大部分的文献报道。本研究制备的SCF−40SDC是一种性能优异的复合阴极材料,有望应用于中温固体氧化物燃料电池。

基于改进超螺旋滑模观测器的游标电机无传感器控制

针对游标电机的无位置控制,本文通过对磁场进行分析,指出游标电机经过调制作用产生多个工作次谐波,需根据合成反电势,采用矢量控制。同时,由于游标电机转子为多极对数的结构,使其在运行时,对于位置信号的准确性要求更为严苛,较小的位置信号误差便会引起较大的控制角度的差距,如何保证游标电机在无位置传感器控制时的观测精度,对其运行性能起着至关重要的作用。本文以一台外转子分裂齿游标电机为对象,分析其运行原理,建立基于合成反电势的数学模型,并采用基于改进超螺旋滑模观测器的无位置控制策略,保证了游标电机无传感器控制的稳态及动态性能。

3D打印手术导板结合混合现实技术在复杂高血压脑出血穿刺引流术中的临床应用

目的 研究3D打印手术导板+混合现实技术运用于复杂高血压脑出血穿刺引流术中的价值.方法 选择我院2021年4月至2022年8月收住的复杂高血压脑出血患者110例作为观察对象,按随机列表法进行分组,各纳入55例,均于我院接受穿刺引流术,研究组采取3D打印手术导板+混合现实技术,对照组采取CT影像定位穿刺,比较两组术前准备、手术及住院时长,医疗费用,总有效率,全血高切黏度,全血低切黏度,神经功能缺损评分(NDS),通用生活质量量表-74(GQOLI-74)评分,血肿清除率,穿刺准确率,并发症等.结果 研究组术前准备、手术及住院时长均短于对照组,且医疗费用低于对照组(P<0.05).研究组总有效率为98.18%,高于对照组的83.64%;治疗前全血高切黏度、全血低切黏度比较,差异无统计学意义(P>0.05),治疗后3、7 d对比,较治疗前降低,差异有统计学意义(P<0.05),研究组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05).治疗前各组的NDS、GQOLI-74评分差异无统计学意义(P>0.05),治疗后,研究组NDS低于对照组,GQOLI-74评分高出对照组(P<0.05).研究组血肿清除率、穿刺准确率高出对照组,并发症发生率较对照组更低(P<0.05).结论 3D打印手术导板+混合现实技术在穿刺引流术中效果更为理想,可缩短住院天数,减轻对血液流变学影响,改善神经功能,且穿刺准确率及血肿清除率较高,并发症少,患者生活质量明显提升.

注水增湿+高能级强夯在湿陷性黄土中的应用

XLJD项目土质为湿陷性黄土,土体含水量较低,天然含水率在3.9%~8.4%之间,在XLJD单点夯试验区开展15000kN·m直接高能级强夯增湿与18000kN·m直接高能级强夯增湿试验对比研究,以期探索出一条适宜于兰州地区湿陷性黄土区增湿联合高能级强夯地基处理的施工工艺。

CoCrFeNiSn系高熵合金组织及相分析

以CoCrFeNi合金为基体,通过添加Sn元素和改变各元素含量,设计并制备了CoCrFeNiSn、Co_(0.5)CrFeNiSn、CoCr_(0.5)FeNiSn、CoCrFe_(0.5)NiSn、CoCrFeNi_(0.5)Sn_(5)种高熵合金。其中CoCrFeNiSn、Co_(0.5)CrFeNiSn、CoCr_(0.5)FeNiSn、CoCrFe_(0.5)NiSn合金由FCC(face-centered cubic)相(黑色相)以及六方相(灰色相)组成,并且在这几种合金均出现了共晶组织,以CoCrFe_(0.5)NiSn合金中出现的共晶组织最多。而CoCrFeNi_(0.5)Sn合金则由FCC(face-centered cubic)相(黑色相)以及四方相(灰色相)组成,没有观察到共晶组织。通过观察共晶组织体积的变化,发现Fe元素的减少有利于共晶组织的形成,Ni元素的减少不利于共晶组织的形成。EDS(Energy dispersive spectroscopy)分析结果表明Ni、Sn元素偏析在灰色相中,Co、Cr、Fe元素偏析在黑色相中。当灰色相中的Ni、Sn元素含量比在1.15~1.25范围内,有利于六方相的形成,否则灰色相倾向于形成四方相。对具有HCP结构的共晶高熵合金的设计和开发具有一定的借鉴和指导意义。

几内亚锡吉里盆地Bereko金矿床地质特征、矿床成因及找矿前景分析

近年来,几内亚已成为西非地区金矿投资勘查的热点地区之一,而锡吉里盆地是几内亚主要的金矿产区。Bereko金矿床位于锡吉里盆地的西北部,矿区内地层由古元古代比利姆系变质沉积岩、火山碎屑岩、火山岩和侵入岩组成;矿体呈平行或近平行状赋存于古元古代比利姆系变质沉积岩和花岗闪长岩体内的次级韧脆性剪切带中,与石英脉关系密切;矿区内主要发育脉状金矿化、角砾状金矿化和浸染状金矿化3种类型;与金成矿关系密切的蚀变类型为硅化、黄铁矿化、黄铜矿化和碳酸盐化(铁白云石化)。该矿床受古元古代比利姆系地层,北东向、北西西向、近南北向、近东西向断裂(剪切带)和花岗闪长岩体共同控制。矿床类型为造山型+热液型。该矿床形成于埃伯尼安造山运动时期(2 060~2 160 Ma),成矿流体具有多源、多期次性。通过土壤地球化学测量,圈定了Au-Ⅰ、Au-Ⅱ、Au-Ⅲ和Au-Ⅳ4处Au异常,为下一步工作提供了找矿靶区。

深空探测器相对论导航方法

在相对论导航系统中,通过毫角秒恒星角距测量装置获取反映恒星光行差和光线引力偏折变化的恒星角距观测量,利用导航滤波器处理观测量,估计深空探测器在惯性空间的位置和速度矢量,以及敏感器的测量基准偏差。建立了面向导航滤波器设计和系统性能分析的状态和观测方程,根据导航系统的克拉美劳下界(Cramer-RaoLowerBound,CRLB)考察了相对论导航方法用于深空探测的可行性,设计了通过导航滤波器自学习提升相对论导航系统性能的策略。仿真研究表明,对于环绕火星运行的深空探测器,在恒星角距测量精度为1mas的情况下,相对论导航方法能达到百米量级的定位精度水平。为相对论导航方法在深空中的应用提供了支持。

波浪与新型双排开孔圆筒防波堤相互作用三维数值模拟

双排开孔圆筒防波堤是基于圆筒、板式结构的一种复合式新型结构型式;基于不可压缩两相流模型建立三维数值波浪水槽,通过RNG k-ε湍流模型进行湍流封闭,并采用TruVOF方法捕捉自由液面,开展波浪与双排开孔圆筒防波堤相互作用数值模拟,探究相对排间距、开孔率对新型双排开孔圆筒防波堤消浪性能的影响,分析了后排开孔圆筒防波堤附近的复杂水动力现象和流动特性.结果表明,在本文研究工况范围内,沿程平均波高随相对排间距的增大先增大后减小,随开孔率的增大而增大,周期对沿程平均波高的影响没有明显规律;当B/D=9,e=23.11%时,新型双排开孔圆筒防波堤消浪效果最优,反射系数在0.4~0.46之间,透射系数在0.3~0.35之间,耗散系数在0.8~0.85之间;自由液面破碎、水气掺混、环状涡运动演化是新型双排开孔圆筒防波堤紊动耗能消波的主要原因;相对排间距会引起后排防波堤附近涡量分布以及剪切层形态的变化,从而导致不同的紊动特性,影响双排开孔圆筒防波堤消浪特性.研究结果可以为新型双排开孔圆筒防波堤工程设计与消浪机理研究提供理论支撑.

国家治理:国家间竞争的深层逻辑

国家间竞争的历史脉络与思想认知表明,历史上大国竞争主要聚集于国家既有的客观性要素与主观性手段的组合。在当前的世界大国竞争中,治理竞争的影响力日益提升,良政善治越来越成为大国在竞争中制胜的关键因素,日益凸显大国竞争的深层逻辑。能否构建完善的国家治理体系、具备强大的治理能力、产生高质量的治理效能、形成良政善治的局面,在某种意义上直接决定着一个国家在国际竞争中的成败。“中国之治”是新时代治国理政的基本遵循和参与国际竞争的法宝,必将对中华民族伟大复兴的历史进程和激烈的国际竞争产生深远影响。

第三代轮毂轴承疲劳寿命多影响因素分析

为更准确地预测轮毂轴承疲劳寿命,对第三代轮毂轴承进行多影响因素疲劳寿命分析。基于Romax建模仿真功能,建立第三代轮毂轴承仿真模型,通过旋转弯曲疲劳试验机进行疲劳试验,得到寿命仿真值与试验值的误差均在7%以内,验证了Romax模型的可靠性。通过改变载荷大小设计了4种工况的载荷谱,对比左右2列滚动体在4种工况下的应力分布变化,得到了轴承滚动体应力分布随载荷变化的规律。通过仿真模型进行了轴承径向载荷、工作温度、轴向工作游隙、润滑剂黏度的单因素试验。采用正交试验设计,分析了上述因素对轴承疲劳寿命的影响权重。最终得到轮毂轴承疲劳寿命受4种影响因素作用的变化规律,得到轴承在工作温度、轴向工作游隙、润滑剂黏度3种因素作用下的最佳条件:工作温度≤60℃,轴向工作游隙在-25~-20μm内,润滑剂黏度≥220 mm^(2)/s。试验结果可为轮毂轴承设计提供参考。

中国式乡村治理现代化:一个理论分析框架

中国式乡村治理现代化作为中国式现代化的重要内容,是中国式现代化在乡村治理领域的体现。中国式乡村治理现代化已经形成以“体系-能力-效能”为核心内容的理论框架,其中,以乡村治理体系现代化为基础、乡村治理能力现代化为核心、乡村治理效能现代化为导向。中国式乡村治理体系由高效的基层自治体系、完备的利益整合体系和科学的制度规范体系构成;中国式乡村治理能力由政党主导能力、政府治理能力和社会共治能力构成;中国式乡村治理效能由民本中心效能、远期振兴效能、系统发展效能构成。推动中国式乡村治理现代化要以乡村治理体系现代化、治理能力现代化和治理效能现代化三个维度为重点内容,促进中国式乡村治理现代化高质量发展。

基于改进SSD算法的轻量化三七病害检测

[目的]针对目前三七Panax notoginseng病害识别模型结构复杂、参数庞大,难以实现在移动设备上部署的问题,提出一种基于SSD(Single shot multibox detector)目标检测的改进模型,以期实现三七病害检测的便捷化、快速化与精准化。[方法]基于SSD模型架构,采用轻量化卷积神经网络(MobileNet)替换原始特征提取网络(VGG16),降低主干网络的参数量与计算量,同时根据人类视觉皮层中群智感受野(pRF)的大小与其视网膜图中偏心率之间的函数关系,构建RFB模块,用该模块替换原SSD模型框架顶部卷积层,从而增强网络深层特征,提高轻量化模型的检测精度与检测速度,实现多尺度三七病害检测。[结果]与SSD模型相比,RFBMobileNet-SSD模型网络参数量和参数计算量分别降低了96.67%和96.10%。在不同天气条件下应用模型对4种不同病害数据进行验证发现,改进模型的准确率提高了4.6个百分点,召回率提高了6.1个百分点,F1精度提高了5.4个百分点,单幅图像检测时间由SSD模型的0.073 s缩短为0.020 s,尺寸仅为SSD模型的54.6%。[结论]改进后模型不仅能够满足三七叶片病害实时检测的要求,且更利于在移动设备中部署。此外,RFBMobileNet-SSD对于小区域病害检测能力表现更优且在复杂环境下抗干扰能力更强,更适合田间环境下的三七病害检测。

基于改进DeepLab-v3+的火星地形分割算法

准确的地形分割有助于星球巡视器执行地形可通过性判断、自主路径规划等任务,从而保证巡视器探测任务的顺利进行.针对当前火星地形分割任务难度高、巡视器计算资源有限的问题,基于DeepLab-v3+网络结构提出一种轻量化的语义分割网络.该网络以MobileNetV2为骨干网络,利用密集连接的方式优化空洞空间金字塔池化(ASPP)模块,进一步扩大了空洞卷积的感受野;融入最新提出的坐标注意力机制(CA),增强了网络的特征提取能力.利用AI4Mars公开数据集对CA-DeepLab-v3+网络进行验证,表明算法在土壤、基岩、沙地和大岩石4种地形的召回率分别达到91%、92%、89%和75%.

液化石油气标准现状及发展趋势

液化石油气(LPG)是一种低碳清洁燃料和多用途的化工原料,具有体积热值高、可常温低压液化、储存运输方便、易于用做分布式能源、全生命周期的逃逸泄漏少、全球暖化潜势(GWP)低等优点,也具有在空气中的爆炸浓度下限低、泄漏时易发生爆燃事故的缺点,常需通过加臭的方式确保用气安全。介绍了国内外主要LPG标准现状,结合中国LPG的生产和使用情况,探讨修订LPG标准的适用范围、项目指标及试验方法;尤其是在工业和民用LPG燃料、车用LPG燃料和化工原料用LPG领域,对气味、二甲醚、硫含量、烃组成、蒸发残留物、硫化氢含量和游离水等项目指标进行分析;并对中国LPG标准的发展进行展望。

环保管家服务模式在沿海航道疏浚工程中的应用

环保管家作为由第三方专业环保机构提供的服务模式,具有全方位、全流程和全要素服务的特点。在沿海航道疏浚工程建设实践中,环保管家协助和指导建设单位实施全过程环境管理,实现工程建设与生态保护的有机统一,对沿海同类型水运工程环境管理具有借鉴意义。