AoA-Based Channel Estimation for Massive MIMO OFDM Communication Systems on High Speed Rails

Channel estimation is a well-known challenge for wireless orthogonal frequency division multiplexing(OFDM)communication systems with massive antennas on high speed rails(HSRs).This paper investigates this problem and design two practicable uplink and downlink channel estimators for orthogonal frequency division multiplexing(OFDM)communication systems with massive antenna arrays at base station on HSRs.Specifically,we first use pilots to estimate the initial angle of arrival(AoA)and channel gain information of each uplink path through discrete Fourier transform(DFT),and then refine the estimates via the angle rotation technique and suggested pilot design.Based on the uplink angel estimation,we design a new downlink channel estimator for frequency division duplexing(FDD)systems.Additionally,we derive the Cramér-Rao lower bounds(CRLBs)of the AoA and channel gain estimates.Finally,numerical results are provided to corroborate our proposed studies.

一体化AOA滤池处理农村污水的回流比研究

对1种适用于农村污水的新型一体化处理设备——漂浮滤料一体化AOA生物滤池,实验探讨了处理高NH4+-N含量农村污水的优化回流比。结果表明,在气水体积比为2:1、水力负荷为4.2 m3/(m2·h)的工况下,回流比体积为150%时,出水仅COD可稳定满足GB 18918-2002的一级B排放标准;回流比体积为200%时,对COD、NH4+-N和TN均具有较高的去除率,出水可稳定达到相关要求;回流体积比为250%时,出水NH4+-N含量不稳定,有超标现象。因此,应选择200%为漂浮滤料一体化AOA生物滤池处理高氨氮农村污水的优化回流体积比。

J7L飞机大迎角/失速/尾旋试飞

介绍了 J7L飞机大迎角 /失速 /尾旋试飞的目的 ,简要说明了大迎角 /失速 /尾旋试飞前的预先研究工作 ,并结合具体的试飞结果曲线对 J7L飞机失速 /尾旋特性及改出方法进行了分析。结果表明 ,该方法可用于常规布局飞机的大迎角 /失速 /尾旋试飞 ,为新机试飞提供了有效的参考依据。

大迎角细长体非对称空间流场特性的试验研究

应用七孔探针定量流场测试技术,在低速风洞中通过定量测试细长旋成体背风区三维空间流场,研究了零侧滑条件下细长旋成体在典型大迎角情况下(迎角为55°)背风区附体和离体涡系的空间演化规律,加深了对细长旋成体背风区不对称涡系空间结构的认识。解释了截面侧向力沿模型体轴分布为幅值递减波形的形成机制。给出了有、无头部小扰动片及小扰动片非定常摆动控制三种情况下的细长体背风区不同的多涡空间结构。细长旋成体背风区横截面的涡量和总压分布测量结果表明在模型头部固定小扰动片可以改变非对称涡的非对称特性,但不能使非对称涡变为对称涡,而在头部非定常小扰动的控制下模型背风区流动呈现对称涡的流态特征。

反尾旋伞动态仿真计算研究

简要介绍了研制与安装应急反尾旋伞系统对现代高机动飞机的大迎角特性试验研究的重要作用 ,特别是对失速 /过失速 /尾旋特性试验鉴定的必要性和重要性。介绍了反尾旋伞系统的工作原理 ,建立了反尾旋伞的数学模型 ,估算确定了反尾旋伞阻力面积 ,并对用反尾旋伞改出尾旋进行了动态仿真计算 ;同时 ,研究了不同尺寸反尾旋伞的尾旋改出效果。

双垂尾对边条翼布局大迎角升力影响机理研究

对边条翼双垂尾布局的垂尾导致大迎角升力减小现象的机理进行了研究。采用CFD方法分析一个类似于F-22战斗机的模型,发现在低速大迎角条件下,脱体涡流经垂尾外侧;垂尾下部附近气流方向向后并向外;垂尾外侧存在低压区,而垂尾内侧和垂尾间的机身上表面存在高压区。认为脱体涡在垂尾外侧表面产生吸力,在涡核下方诱导出向外的速度分量,致使垂尾处于"侧滑"气流中,从而使其表面压力内高外低,除了产生指向外侧的法向力外,也传递内侧高压至机身上表面。外倾垂尾上向外的法向力和机身上表面的高压区,是减小大迎角升力的直接原因。

基于L1自适应方法的超机动飞行控制律设计

提出了一种基于L1自适应的超机动飞行控制律设计方法;该方法将局部飞行包线内飞机模型参数的变化视为模型不确定性,将纵向与横、航向三轴间的交联耦合处理为外部干扰,通过L1自适应调整律与控制律,使系统跟踪误差快速渐进收敛于零,并确保系统鲁棒性,从而仅需一套L1自适应控制律即可实现局部包线范围内的大迎角超机动飞行控制,减少了控制律设计的工作量;针对自适应控制引起的高增益问题,采用低通滤波器消除控制信号中不期望的高频动态,对高频振荡进行有效抑制;超机动仿真结果表明:所设计的控制律具有良好的大迎角超机动飞行控制性能。

飞机反尾旋伞系统设计准则

简要介绍了反尾旋伞系统的工作原理、构成和分类。在综合国内外研制与试验经验的基础上 ,详细讨论了有关反尾旋伞系统的设计准则 ,主要包括系统的一般要求、伞选择、开伞、抛伞、系统控制、伞载荷与结构载荷确定等。最后 。

全机模型大迎角侧向力控制的实验研究

研究和验证了在风洞模型试验雷诺数为70万情况下，在大迎角细长旋成体头部安置非定常小扰动激励器来控制非对称流动从而控制侧向力的技术。利用大迎角细长旋成体非对称流动的主动流动控制技术，在DBM-1全机模型大迎角状态下，以很小的能量输入为代价得到了可控的侧向力和偏航力矩。

基于神经网络的动态逆大迎角机动飞行控制律设计

针对飞机大迎角机动特殊的气动特性以及传统非线性动态逆控制器存在的缺陷,提出了一种基于神经网络的非线性动态逆大迎角飞行控制律设计方法,该方法利用非线性动态逆与奇异摄动理论,设计了基本的大迎角飞行控制律;针对动态逆方法对建模精度的高度依赖问题,将动态逆方法与神经网络相结合,采用神经网络对逆误差进行在线补偿;基于具有大迎角条件下气动特性的六自由度非线性飞机模型进行了仿真验证;仿真结果表明,所设计的控制律具有良好的大迎角飞行控制效果,飞机迎角响应迅速,实现了"眼镜蛇"机动控制,对于模型的不确定性,NN-NDI控制方法依然具有良好的大迎角控制性能。

基于非线性动态逆的大迎角飞行控制律设计

研究飞机大迎角飞行优化控制问题。为了用非线性动态逆方法进行大迎角飞行控制律设计,首先建立具有大迎角条件下强非线性、非定常迟滞、不对称的力与力矩等气动特性的六自由度非线性飞机模型。然后将非线性动态逆方法与奇异摄动理论相结合,并将飞机状态划分为快慢回路,分别应用非线性动态逆方法进行了飞行控制律设计。最后,通过控制分配将计算得到的三轴力矩指令转化为相应的舵面与推力矢量偏转指令,并进行了仿真验证。仿真结果表明,设计的飞行控制律具有优良的大迎角控制效果。

Allende(CV3)陨石中一种特殊蠕虫状橄榄石集合体的矿物岩石学特征及其成因探讨

在通过对Allende(CV3)碳质球粒陨石的4个光薄片中发现的5个特殊蠕虫状橄榄石集合体(AOA)的岩石学和矿物化学特征研究,证实它们的矿物组合以富橄榄石和霞石为特征,可见少量的金属硫化物。橄榄石颗粒Fa(Fe/(Fe+Mg)原子百分比)值范围在34.1 mol%～42.2 mol%,百分标准平均方差(PMD)值为6.1,表明这些颗粒达到了一定的热力学平衡。AOA可能属于星云直接凝聚形成,AOA和细粒CAI(FTA和富尖晶石-辉石型CAI)可能代表了太阳星云从高温到低温连续凝聚的产物。认为AOA的蚀变作用发生在太阳星云中,霞石和铁橄榄石可能是后期水化蚀变的产物,霞石可能替代了AOA中原始的矿物——钙长石和黄长石等。AOA可能在星云中还经历了热蚀变作用的过程,橄榄石和霞石颗粒均具有高的FeO质量分数(29.1%～34.4%,4.04%～9.70%),表明蚀变反应发生在高逸氧度的星云环境下。

双垂尾不利影响改善措施研究

采用一个典型的双垂尾鸭式布局模型,利用CFD手段对垂尾导致大迎角升力减小现象的机理进行了研究。发现在低速大迎角条件下,前体脱体涡在机身后体诱导出向外的速度分量,致使垂尾处于'侧滑'气流中,增大了垂尾内侧压力,与此伴生的逆压梯度,削弱了前体涡强度和稳定性,从而使飞机升力减小。根据这一发现,设计了减小垂尾面积、垂尾前缘内偏和变化外倾角3种改善措施。通过风洞试验验证,减小垂尾面积和垂尾前缘内偏具有明显的改善大迎角升力特性的效果。

飞机敏捷性的非线性解耦飞行控制增强

带传统线性控制器飞机在大迎角高机动飞行时敏捷性明显地减小，运动状态严重耦合更加重这一趋势，而此时操纵能力往往仍有剩余而却未能被利用。针对此问题，应用非线性反馈理论直接就飞机非线性运动模型设计输入输出解耦飞行控制器。数值仿真结果证实，这种设计能够纳入气动和运动学非线性因素，充分利用飞机操纵潜力，因而使前述薄弱区域的闭环敏捷性得到了有效的增强，明显地扩大了敏捷性包线。

基于LabWindows/CVI的大攻角侧向力控制器

运用LabW indows/CVI的RS232函数库,研制了一种基于LabW indows/CVI的大攻角侧向力控制器。实现了PC机对单片机及其外围电路的控制,使操作人员利用上位机软件方便地调整步进电机的运行角度和直流电机的运行速度。

电传飞机迎角限制器试飞验证方法研究

电传飞机迎角限制器是大迎角飞行控制律的重要组成部分,迎角限制器功能可以有效地保证飞机的飞行安全。GJB3814-1999中对于迎角限制器的验证提出了明确的要求,在试飞中必须针对迎角限制器开展飞行验证。根据某型飞机的气动特性、控制律设计原理,开展了飞行仿真试验验证,提出了合理的试飞方法,制定了合理的测试方案和试飞方案。在试飞过程中循序渐进地开展试飞,有效地规避了意外进入失速尾旋等试飞风险,保证了试飞安全,全面验证了某型飞机的迎角限制器功能的可靠性和有效性,为电传飞机迎角限制器试飞提供了技术支持。

基于北斗及蓝牙的室内外无缝连续定位系统设计

在航空物流领域,主要采用航空容器集装设备及无动力装置车辆(拖斗车)进行货物航空运输及地面流行性运输,其在货站内及机场之间进行转运。在室外,可以采用卫星定位的方式对其位置进行监控,但在货站内无法获取其卫星定位位置,因此设计了一种基于北斗及蓝牙到达角(AOA)技术的高精度定位方式,实现了室内外无缝连续定位系统。该系统的建设通过科技创新的技术手段提高航空货运物流领域面临的货物流动性无法确认的相关难题,以室内外位置定位为引领,以服务于业务场景为系统根本,极大地提高了航空货物运输领域的生产效率。

小攻角高超声速钝锥边界层内扰动演化的数值模拟

首先从有限差分格式出发,给出了基本无振荡的高阶激波捕捉格式,然后,采用数值模拟方法对马赫数为6的2°攻角高超声速钝锥边界层的稳定性进行了研究。计算发现,由于攻角的存在,钝锥的稳定性特征与零攻角时有本质的差别,比如背风面的扰动比迎风面增长更快,但扰动增长最慢的地方并不是迎风面,而是侧面的某个位置;又比如背风面主要是长波起作用,迎风面和侧面主要是短波起作用;斜模式不稳定在整个钝锥边界层中起最主要作用。

双合成射流前体非对称涡控制技术及模型自由飞实验验证

为推进前体非对称涡流动控制方法在飞行器大迎角飞行控制方面的应用,提出并发展了一种基于双合成射流的前体非对称涡控制技术。研发了一套机载型双合成射流控制装置及模型自由飞验证机,通过风洞半自由飞及模型自由飞实验,验证了利用前体非对称涡控制技术实现尾旋改出和大迎角姿态控制的可行性;同时,依靠飞行测控系统和机载压力测量系统,实现飞行器姿态及前体表面压力的同步测量,可对前体非对称涡控制效能进行有效评估。风洞半自由飞实验结果表明:在60°迎角下,双合成射流可有效控制前体非对称涡相对位置,产生偏航力矩,实现大迎角航向操纵。在模型自由飞实验中,该技术可在常规方向舵失效的迎角下实现尾旋改出,可控尾旋角速度达到173(°)/s;依靠该技术,验证机可在大迎角飞行时进行快速偏航操控,由控制输入到偏航角速度改变的时滞小于0.5 s。

AOA-MBR处理高盐榨菜废水厌氧膜生物反应器出水的效能

为了解决高盐榨菜废水厌氧膜生物反应器出水的处理问题,考察了缺氧/好氧/缺氧-膜生物反应器(anacrobic/oxic/anacrobic-membrane bioreactor,AOA-MBR)在不同水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)下对高盐榨菜废水厌氧膜生物反应器出水的处理效果,并通过调整硝化液回流比(nitrification liquid reflux ratio,Ro)优化了反应器的运行参数。在进水COD值为3200 mg·L^(−1)、氨氮为400 mg·L^(−1)、盐度为35 g·L^(−1)、溶解氧(dissolved oxygen,DO)浓度为2~4 mg·L^(−1)、温度为25℃左右的条件下,AOA-MBR的最佳运行工况为HRT=4 d、Ro=200%。在此工况下,AOA-MBR的COD去除率为85.4%、氨氮去除率为96.4%,总氮去除率为89.1%。此外,仅依靠AOA-MBR无法实现出水总磷的达标排放,还需要与化学除磷相结合。在运行过程中,污泥浓度在初始高盐冲击下会出现短暂下降现象,随后在逐渐适应了高盐环境后再缓慢上升。长期的高盐环境驯化使体系内可溶性微生物产物(soluble microbial products,SMP)和胞外聚合物(boud extracellular polymeric substances,BEPS)的质量浓度由5.1 mg·g^(−1)和36.9 mg·g^(−1)(以MLVSS计)上升到18.3 mg·g^(−1)和62.5 mg·g^(−1),这可能有利于微生物在高盐环境下的生存。在AOA-MBR的运行过程中,膜组件共进行了5次清洗,而物理清洗+化学清洗的组合清洗方式对于膜污染有更好的清洗效果。