基于改进RRT-Connect算法的全局路径规划

针对RRT-Connect算法在复杂环境内的路径规划中存在探索性弱、收敛速度慢、冗余节点多、搜索路径较长等问题,提出一种改进的RRT-Connect算法。通过引入高质量随机点和动态步长的方法,提高了生成随机树的质量并减少了冗余节点数量;采用正向寻优和逆向贪婪的方式,改善了搜索路径较长的问题。实验结果表明,改进RRT-Connect算法平均路径规划时间缩短26.41%,平均路径规划长度缩短19.05%,平均路径规划节点个数减少41.91%,证明了改进RRT-Connect算法相比于原算法规划效率更高,规划时间更少,规划路径质量更优。

地浸采铀工艺中电潜泵内流场数值模拟研究

电潜泵是我国地浸采铀工艺中实现浸出液有效提升的主要装备,但目前针对介质举升状态下电潜泵水力部件内部流场作用机制的研究较少。试验以叶轮-导叶内部结构为研究对象,应用CFD方法对介质流动特性开展非定常分析,研究了叶轮和叶轮出口段内部的压力脉动变化规律,并利用瞬态流场数据对叶轮截面压力流场进行动模态分解(DMD)与压力流场重构,揭示了介质举升状态下由动静干涉引起的压力脉动周期性变化规律与动静部件距离对动静干涉强度的影响规律。结果表明,叶片通过频率值与快速傅里叶变换(FFT)频率值基本一致。试验结果可对减少由压力脉动引发的泵体无效震动、优化电潜泵水力部件结构参数和提升系统效率提供一定理论参考。

基于一次风精细配风的生物质炉排炉燃烧数值模拟

生物质炉排炉内一次风沿炉排长度方向的配风方式会显著影响其燃烧特性,但目前未见相关报道。该文以某130t/h的秸秆直燃炉排炉为研究对象,探究一次风配风方式对炉内燃烧和污染物生成等关键参数的影响。开展一次风均匀(基准)、分段和精细分段配风下,炉排和炉膛气固两相燃烧的耦合数值模拟。结果表明:1)基准工况的模拟值与现场实测的炉内温度和出口NO等相对误差均在10%以内;2)与均匀配风相比,分段和精细分段配风提高了挥发分和焦炭燃烧段的氧气含量,促使更多的可燃物在固相燃烧,焦炭燃尽率由76.5%升至87.8%和95.5%;相应的从床层逸出到气相的可燃气体减少,使炉膛内烟气温度峰值降低且分布更加均匀;3)后两个工况中避免了炉内出现局部高温、富氧区域,NOx的形成受到抑制,出口NO由172mg/m^(3)(11%O_(2))降至161mg/m^(3)和156mg/m^(3)。综上,沿炉排长度进行一次风的分段或精细分段配风,可明显改善生物质的燃尽和污染物生成特性。

引入旋转二面角模型的极化SAR七分量分解方法

在排列方向与传感器飞行方向不平行的建筑物区域(即非平行建筑),常规的二面角散射模型基于反射对称的条件,无法准确描述非反射对称成分的电磁波散射过程,相干矩阵中的T 33项被归因于体散射成分,造成城区建筑物体散射高估的现象。现有极化分解模型大多采用扩展体散射模型的方式来构建倾斜城区非反射对称分量,此类方法能降低建筑物区域体散射,但同时也会导致森林区体散射的低估。从对倾斜城区建筑物建模的角度出发,在不改变已有体散射模型的基础上,提出一种定向角补偿的各向同性二面角模型,该模型能解释极化相干矩阵T 23项的实部,且能描述城区具有不同方位角的建筑物的散射过程。在此基础上,将此二面角散射模型与Singh提出的六分量分解模型相结合,扩展一种新的七分量分解模型。文中选取L波段ALOS-2/PALSAR-2全极化数据,分别在旧金山实验区、长沙实验区进行引入旋转二面角模型的七分量分解实验。实验结果表明,在倾斜的建筑物区域,文中提出的方法能有效改善体散射高估的情况,并能有效地区分倾斜建筑物和森林,对识别和提取城区建筑物具有重要的意义。

爆炸动载下金属柱壳破片速度场分布研究

针对格尼(Gurney)公式无法描述破片速度场沿圆柱壳体轴向变化的问题,该文通过AUTODYN软件建立仿真模型,分析了长径比和壳体壁厚对破片速度场分布的影响。考虑爆炸加载下壳体断裂过程,修正了Gurney公式。基于上述研究,将壳体长径比和相对壁厚引入指数形式的修正因子中,建立了破片速度场轴向分布模型。通过实验验证了该模型的合理性。研究结果表明:对于圆柱形战斗部,相对壁厚为常数,长径比越大,战斗部形成破片速度越接近v 0;长径比为常数,壳体相对壁厚越小,战斗部形成破片速度越接近v 0。将该文理论结果与Gurney理论结果以及实验结果进行对比,该文理论结果误差均在7%以内,大部分误差小于3%,与实验结果更加吻合,验证了该文建立的破片速度场轴向分布模型的合理性。该文理论模型可为杀伤战斗部破片参数精准设计提供参考。

智能动车组自动售货机软件系统设计

智能动车组推动智能行车、智能运维、智能服务等智能技术应用,自动售货机作为智能服务的一部分,设计自动售货机软件系统实现旅客在动车组上自助购买餐食的功能,解决动车组列服人员人力紧张与旅客多样化、便捷化的列车餐食需求之间的矛盾。考虑新型动车组高速运行环境对售货机通信、管理、维护等方面的影响,对系统的系统架构、业务功能、数据流等进行了设计,对数据同步及补偿机制、二维码生成及识别、智能出货控制、异常情况处理等技术进行研究,实现自动售货机的产品展示及销售、设备授权与管理、车上信息维护等功能。自动售货机软件系统解决了高速运行列车信号不稳定对设备通信的影响,以及自动售货机管理难题,为旅客提供了便捷的选购、支付、取货等列车自助服务。

可控温电热塞辅助压燃甲醇发动机燃烧和排放研究

为探明电热塞温度对甲醇发动机性能的影响,在一台压燃式甲醇发动机上,保持发动机转速不变,研究了不同负荷工况下电热塞温度对M100甲醇发动机燃烧及排放性能的影响规律。结果表明:随着电热塞温度升高,缸压及放热率峰值逐渐增大、燃烧始点前移、压力升高率上升、油耗降低、有效热效率升高。但在不同负荷工况下电热塞温度变化对燃烧及油耗的改善效果不同,20%负荷下效果最佳,随负荷增加,改善效果逐渐减弱。排放特性方面,随电热塞温度升高,NMHC排放减少,NO_(x)排放逐渐增多;在20%和50%负荷时CO和Soot排放呈下降趋势,最大降幅分别为22.92%和70%,80%负荷时略有增多;未燃甲醇及甲醛等非常规排放物均呈下降趋势,最大降幅分别可达47.64%和32.87%。

课程思政在国防特色专业实验教学中的探索与实践——以电子电路课程设计实践课程为例

围绕国家建设海洋强国的战略目标,结合学校“三海一核”办学特色和高端水声人才培养目标的教学定位,重新定位课程培养目标,优化实验教学项目,更新实验教学方法,创新多元考核模式,始终围绕政治认同、家国情怀等重点。将“谋海济国”的价值观贯穿课程建设始终,将学院最新的科研成果及时转化为教学内容,瞄准前沿、拓宽视野,使学生切身感受水声技术在国防领域的重要应用,在潜移默化中引导学生树立正确的世界观、价值观、人生观。

基于CatBoost的空铁联运中转城市推荐研究

随着交通网络的快速发展,越来越多的旅客选择空铁联运出行,对空铁联运中转城市推荐方法提出了更高的要求。文章设计了符合空铁联运中转城市数据特点的数据不平衡处理方法,采用能够处理类别型特征的CatBoost算法构造基准模型,在2个不同数据分布的测试集上对该模型进行评估,模型准确率均超过85%。通过与其他算法的对比分析,证明了该模型具有较好的稳定性和更优的性能,提高了空铁联运中转城市的推荐效果,可更好地满足旅客的出行需求;通过对特征贡献度的分析发现,下单人的姓名特征会对模型预测带来影响,从而进一步提高空铁联运中转城市的个性化推荐效果。

电潜泵气液两相流工况水力增压性能预测模型

电潜泵自20世纪以来广泛应用于海上和非常规油气田,来提高油井的生产效率,是一种革命性的油田生产方法,主要适用于自然压力和能量不足的井。潜水离心泵最初是用于抽取矿井中积水而开发的。阿迈斯·阿鲁图诺夫开发了第一台用于油井生产的电潜泵。此后电潜泵逐渐在石油行业中广为人知并流行起来。然而,电潜泵对流动条件非常敏感,为了提高其耐受性、效率、可靠性以及适应恶劣和复杂的井下流动条件,电潜泵经历了许多重大的技术改进。目前电潜泵通常由电动机、密封和一系列离心泵级组成,非常适合于高产的深井和偏斜井中,也常用于非常规井,如页岩油井。因此,电潜泵的耐气性、粘度影响以及长期开采能力已经引起了重大关注。由于其内部流动规律复杂,两相混输风险高,高粘/气液两相流工况下耐受极限和长效开采能力受限,严重制约了电潜泵在深水和非常规油气田安全高效开采中的运用。本文基于欧拉方程,利用最佳流速概念推导回流、摩擦和泄漏等损失,提出了适用于井下旋转电潜泵复杂工况下增压性能预测的理论模型。针对气液两相流动,该模型基于离心场中两相的力学分析,建立旋转叶轮内部体含气率模型,并根据流型选择曳力系数,计算两相滑移效应,修正混合相密度,进而提升扬程预测的准确性。模型预测和实验数据的对比验证了该模型预测的精度和可靠性均高于文献中常见的计算方法。本文所提出的方法可准确预测油的粘度、含水乳化液和气液流对泵性能的影响。该模型可帮助泵工程师开发新的电潜泵几何形状,同时帮助人工举升工程师改进油井完井举升工艺设计。

中国大地测量研究进展(2019-2023)

2023年7月11日至2023年7月20日,第28届国际大地测量学和地球物理学联合会(The International Union of Geodesy and Geophysics,IUGG)大会在德国柏林举行。按照IUGG传统,国际大地测量协会中国委员会(CNC-IAG)组织国内十余家单位编写了“中国大地测量国家报告(2019—2023)”,分别总结了2019至2023年4年期间的中国大地测量各分支学科研究进展。本文主要归纳和总结了中国大地测量学科近几年的整体进展,侧重各领域代表性研究进展,主要内容包括基准框架、综合PNT与弹性PNT、重力场与垂直基准、GNSS精密产品、多源传感器组合导航和海洋大地测量6个研究方向。此外,结合国际大地测量及相关交叉学科的发展趋势,对我国大地测量学科未来发展提出了几点建议。

白及种质资源遗传多样性分析

【目的】采用简单重复序列间扩增(ISSR)和相关序列扩增多态性(SRAP)等2种标记技术分析不同种源白及Bletilla striata样本的遗传多样性水平和遗传关系,为白及种质的鉴定、分类、保护和开发提供理论依据。【方法】从100个ISSR引物和238对SRAP引物组合中筛选出多态性高、扩增条带清晰、重复性好的引物进行聚合酶链式反应(PCR)扩增,用Popgene 32.0计算来自浙江、云南、贵州和四川等省32个不同种源白及的遗传多样性参数和遗传距离,用NTSYS-pc 2.10e进行聚类分析。【结果】从100个ISSR引物中筛选出11个多态性较好的引物,共扩增出188个条带,平均每个引物扩增出17.09个条带,其中多态性位点174个,占总扩增片段的92.20%;从238对SRAP引物组合中筛选出11对多态性较好的引物组合,共扩增出216个条带,平均每个引物扩增出19.64个条带,其中多态性位点202个,占总扩增片段的93.52%。综合ISSR和SRAP的标记结果发现:四川白及种源的遗传多样性水平最高,贵州最低;非加权组平均法(UPGMA聚类)和主坐标分析(PCoA分析)结果显示:聚为一类的白及种源大多来自同一省份,云南省与四川省白及种源的遗传距离较近,浙江省和贵州省白及种源的遗传距离较近,说明遗传距离与地理距离存在一定的重合,但并不呈正相关。【结论】本研究所选白及种源间具有较高的遗传多样性,ISSR和SRAP标记技术均可有效揭示白及的遗传多样性和亲缘关系。

失事目标水中搜寻技术发展现状及趋势

针对近年来海洋事故日益增多的问题,本文研究分析了水中搜寻技术发展现状及趋势。本文以水中搜寻技术为对象,对当前水中失事目标进行了分类,分析了水中搜救策略研究现状,讨论了3种数据与模型搜寻方法。阐述了水中搜寻平台与设备发展情况,结合当前搜寻技术的不足,从增强失事目标定位能力,提高水下机器人水下搜寻能力与智能化,提高集群化、多平台协同组网能力和提高声学探测设备性能与数据处理能力4个方面给出了水中搜寻技术发展趋势。

水下双层十字交叉组合二面角反射体

针对单个二面角反射体目标强度的角度一致性差的问题,本文设计了一种具有水平全向强声反射特性的组合二面角反射体结构。基于二面角反射体目标强度计算公式,提出了一种适用于任意入射角度条件下的数值和解析法相结合的散射声场计算方法,利用解析法计算二面角反射体上的一次反射回波,通过数值法计算反射声波照射的不规则多边形区域,采用Gordon积分法计算不规则多边形区域的二次反射回波。研究表明:双层十字交叉组合二面角反射体由上下2个反射体构成,每个反射体都是由2个垂直平面交叉组成的二面角反射体,2个反射体沿交叉轴线旋转相差45°。在360°的方位角范围内,反射体具有高的目标强度和良好的目标强度-角度一致性。

“十三五”时期无锡城市化与生态环境协调发展实证研究

文章对2016—2020年无锡城镇化水平与生态环境发展综合指数以及两个子系统的耦合度、耦合协调度测算,分析无锡“十三五”期间城镇化水平和生态环境发展的演变,识别两者的协调性。研究结果表明:从耦合度来看,2016年无锡城市化与生态环境处于磨合阶段,2017—2020年两者达到高耦合阶段;从耦合协调性来看,2016—2020年无锡城市化与生态环境经过了中度失调衰退、濒临失调衰退和初级协调阶段。

视听反馈对住院医师短时强化心肺复苏培训效果的影响

目的目前心肺复苏培训较难达到理想效果,本研究评估可视听反馈装置对住院医师胸外按压培训效果的影响。方法于2021年5月对参加心肺复苏培训的苏州大学附属第二医院规范化培训的住院医师,进行短时强化心肺复苏理论和操作培训后,先对模拟人行2 min无视听反馈的胸外按压,并用除颤监护仪记录其按压数据,为干预前;休息15 min后,该组住院医师再对模拟人行2 min有视听反馈的胸外按压,并用除颤监护仪记录其按压数据,为干预后;比较视听反馈对于胸外按压深度、频率及总体达标率的影响。结果共有46名住院医师参加培训,视听反馈能明显提高胸外按压深度的合格率,表现在干预后按压深度在目标范围(5~6 cm)内的比例高于干预前,差异有统计学意义(91.30%vs.47.83%,P<0.001),按压深度过浅(<5 cm)的发生率也低于干预前,差异有统计学意义(8.70%vs.39.13%,P=0.001);干预后按压频率在目标范围(100~120次/min)内的比率高于干预前,差异有统计学意义(97.83%vs.73.91%,P=0.001);干预后胸外按压的总体得分(中位数)也高于干预前,差异有统计学意义(72.53分vs.20.17分,P<0.001)。结论在住院医师短期强化心肺复苏培训中,视听反馈能提高住院医师短时强化心肺复苏培训时胸外按压深度和频率的达标率以及总体胸外按压质量。

面向工程创新人才培养的水声工程专业综合实验设计

以工程应用型创新人才培养为目标,通过改革现有实验教学模式,整合实验教学资源,将部分科研成果进行微缩,凝练出适合为本科生开展的“低功耗值班电路设计”综合实验教学项目。该项目以水声工程领域常用的低功耗值班电路为原型,实验过程包括文献查阅、总体方案设计、理论计算、硬件电路设计、程序开发以及综合调试等环节。通过综合实验的锻炼,学生能够更好地理解专业理论知识,掌握软、硬件设计步骤与方法,培育创新意识和科研兴趣,提高自主探究与分析问题的能力,为培养高素质工程应用型创新人才奠定坚实基础。

基于改进粒子群算法的PID参数优化研究

针对加氢裂化分馏过程的闪蒸罐压力控制系统的非线性、延迟性等问题,提出一种通过改变粒子群算法学习因子的计算方式,对PID控制器参数进行优化。通过MATLAB的仿真结果表明,改进粒子群PID算法的闪蒸罐压力控制系统在调节时间、超调量和抗干扰能力等方面均优于传统PID控制算法,其将超调量降低到了3.22%,调节时间缩短到了51.844 s,优化了该系统闪蒸罐压力的动、静态特性。

利用ISSR与SRAP分子标记分析金线莲种质资源遗传多样性

【目的】研究浙江与福建等地引种、杂交与野生的金线莲Anoectochilus roxburghii样品间遗传多样性和亲缘关系,为金线莲种质资源鉴定及优良新品种(系)选育提供科学依据。【方法】以48份新鲜金线莲叶片为材料,分别采用简单重复序列扩增多态性(ISSR)与序列相关扩增多态性(SRAP)分子标记技术,各挑选11条(对)多态性好、扩增条带清晰的引物。经琼脂糖凝胶电泳成像后,统计其扩增条带数,运用NTSYS-PC 2.1和POPGENE 32软件进行非加权组平均法(UPGMA)聚类分析。【结果】ISSR分子标记技术共扩增出86条条带,其中多态性条带84条,多态位点百分率为97.67%;SRAP分子标记技术共扩增出88条条带,其中多态性条带86条,多态位点百分率为97.73%,ISSR和SRAP标记均表现出较高的多态性。不同样本间的遗传距离和遗传一致度表明:浙江省与福建省的金线莲种质混杂严重,而遗传多样性结果显示:福建省的金线莲种群遗传多样性更高。此外,基于ISSR和SRAP标记的UPGMA聚类结果显示:48份不同种源的金线莲依亲缘关系的远近可分为四大类,聚类的划分受到一定地域性的影响,但各地域的金线莲品种在这四大类中均互有混杂。【结论】金线莲在物种水平上遗传多样性较高,在各地区、各品种(系)间遗传交流频繁,ISSR与SRAP分子标记技术可以从分子水平上揭示浙江与福建等地金线莲的遗传多样性,且结合ISSR标记与SRAP标记的分析结果要优于单一的分子标记结果。

顾及地表散射贡献与多基线参数线性相关性的PolInSAR植被高反演方法

单基线PolInSAR受观测信息不足影响常假设体散射占优极化方式地体幅度比为零,以实现植被高参数的反演,该假设导致植被高参数反演存在较大偏差。利用多基线观测数据,可补充观测信息实现地体幅度比参数的反演。然而,多基线反演模型引入过多模型参数,造成部分参数存在近似线性相关性,引起反演模型病态,常规算法难以得到准确的模型参数估值。鉴于此,本文提出了植被高反演多基线分步解算方法。首先,基于多基线体散射占优极化数据构建多基线反演函数模型,利用正则化方法处理模型病态问题,获得模型参数正则化估值,并通过均方误差分析方法筛选模型参数估值,确定出可靠的地体幅度比参数估值;然后,利用地体幅度比参数估值重估多基线纯体相干性,并基于最小二范估计准则融合多基线纯体相干性反演植被高参数。试验结果表明,本文方法可有效提高植被高反演精度,相较于三阶段算法与多基线常规解法,反演精度提高了26%,具备较好的可行性和有效性。