因子图框架下里程计辅助GNSS/INS组合导航算法

在复杂观测环境下,GNSS/INS组合导航系统的GNSS信号易受干扰从而导致INS独立导航精度迅速下降。针对上述问题,本文基于因子图的里程计辅助GNSS/INS组合导航算法,利用里程计观测信息结合非完整性约束构建航向速度约束方程,同时采用能多次线性化计算和多次迭代的因子图优化方法进行参数估计。实际车载试验解算结果表明,在GNSS信号良好时,基于因子图方法比滤波方法具有更快的收敛时间,收敛速度提高了近10倍;在GNSS信号发生中断时,添加里程计辅助后组合导航系统在东向和北向分别提升了83%和89%。与传统的滤波融合手段相比,本文采用因子图优化后在东向和北向的定位精度分别有63%、70%的改善。

城市峡谷下视觉辅助的GNSS/INS多阶段定位方法

城市峡谷环境中卫星信号遮挡严重且质量易变,导致智能车的定位易失准甚至失效。为有效利用可观测的卫星信号,提出了一种基于可视卫星的GNSS/INS融合定位方法。首先,利用鱼眼相机筛选视距卫星,进而基于正交回归拟合方法定义空视情况优劣;接着,构建基于因子图的GNSS/INS融合定位框架,考虑到观测的不稳定性,分别构建了伪距、多普勒频率、载波相位观测因子,并在满足观测条件时增添对应的约束因子进行优化;最后,设计了基于空视情况的区间优化规则,优化长度跟随遮挡区间变化,以适应不同的遮挡情况。实车实验表明,相比传统的多传感融合方法,本文的多阶段定位方法在严重遮挡区域内定位精度提高了40%以上,有效提高了城市峡谷中的定位精度。

基于5-HT-BDNF轴研究针刺联合柴胡疏肝方对大鼠缺血再灌注脑损伤的保护作用及机制

目的探讨针刺联合柴胡疏肝方对脑卒中大鼠脑功能的保护活动和机制。方法构建大鼠大脑中动脉闭塞(MCAO)模型,针刺联合柴胡疏肝方治疗前后进行脑功能评价;酶联免疫吸附试验检测各组大鼠脑组织中单胺类神经递质5-羟色胺(5-HT)、多巴胺(DA)和去甲肾上腺素(NE)的表达水平;免疫印迹法检测各组大鼠脑组织中脑源性神经营养因子(BDNF)蛋白表达水平。结果相比于针刺或柴胡疏肝方单独治疗,针刺联合柴胡疏肝方对大鼠脑卒中模型的脑功能损伤具有更好的保护作用;针刺联合柴胡疏肝方能够上调大鼠脑组织中单胺类递质5-HT、DA和NE的表达;针刺联合柴胡疏肝方能够上调大鼠脑组织中BDNF蛋白表达。结论针刺联合柴胡疏肝方对大鼠缺血再灌注脑损伤具有更好的保护作用,其可能与单胺类神经递质的相互作用以及上调BDNF蛋白的表达有关。

一种单目视觉ORB-SLAM/INS组合导航方法

针对惯性/卫星组合导航系统在卫星导航失效时无法使用的问题,提出了单目视觉ORB-SLAM/INS组合导航方法,用于扩展组合导航系统在强干扰环境和室内环境的应用范围。该算法分为两个阶段:初始化阶段,当ORB-SLAM形成闭环时设计算法在线估计单目视觉ORB-SLAM算法的尺度因子;导航阶段,ORB-SLAM系统输出的位置信息经过尺度变换后作为观测量进行卡尔曼滤波,估计INS导航系统的误差状态量从而修正惯导系统的误差。设计了硬件和软件平台对提出的组合导航方法进行试验验证。跑车实验结果表明:所设计的ORB-SLAM/INS组合导航系统具有较高的定位精度,导航时间6 min定位误差为1.162 m,且不随时间漂移,具有很强的应用价值。

区间自适应Kalman滤波算法在GPS/INS组合导航中的应用

基于区间数学概念将GPS/INS组合系统的不确定参数区间化,提出一种带有不确定参数的自适应因子构造方法。将自适应因子在不确定参数区间中点处进行一阶泰勒展开,再利用区间四则运算,获得了导航误差的上下界。采用自行研发的GPS/INS组合导航系统进行试验研究,结果验证了所提方法的正确性和有效性。

自适应联邦滤波器在GPS-INS-Odometer组合导航的应用

针对多传感器观测信息较多、计算效率较低、对动力学模型误差稳键性不佳的问题,提出了一种自适应联邦滤波器并应用于GPS-INS-Odometer组合导航。首先介绍GPS-INS-Odometer组合导航的动力学模型和观测模型,比较分析了信息分配因子和自适应因子的共同特性,论证了联邦滤波器和自适应滤波器的等价性及其等价成立条件,提出了自适应联邦滤波器的信息分配因子构造方法。最后利用实测数据验证了算法的有效性。结果表明,相比于基于GPS和Odometer(里程计)初始方差构造信息分配因子的联邦滤波器,本文提出的自适应联邦滤波器兼容了联邦滤波器高效计算效率,且具有较好的抵抗动力学模型误差效果,能够有效削弱多传感器动力学模型误差对于导航解算的影响,对直接可测参数和间接可测参数的精度提高均起到了积极的作用。

基于新息正交原理的抗差UKF及其在INS/GPS组合导航中的应用

为提高标准UKF对异常的量测噪声统计的鲁棒性,提出了一种基于新息正交原理的抗差UKF算法。该算法根据新息序列的正交性确定最优的抗差因子,而后通过对新息协方差阵引入抗差因子在线调整滤波增益,进而抑制异常量测对滤波解的影响。将提出的算法应用于INS/GPS组合导航系统进行仿真验证,并与标准UKF和现有的抗差UKF进行比较,结果表明,当量测噪声统计不准确时,提出的基于新息正交原理的抗差UKF滤波性能明显优于上述两种算法,提高了组合导航系统的定位精度。

软脂酸对INS-1胰岛细胞TXNIP表达的影响

目的:2型糖尿病患者体内持续高水平的游离脂肪酸会损伤胰岛β细胞。硫氧还蛋白相互作用蛋白(TXNIP)是内源性的硫氧还蛋白(Trx)抑制蛋白。已知高糖刺激可引起TXNIP表达上调,促进胰岛β细胞凋亡,而游离脂肪酸对TXNIP的影响尚不明确。本实验旨在研究软脂酸对TXNIP表达的影响及机制。方法:在使用不同浓度和不同作用时间的软脂酸充分预实验的基础上,确定使用添加0.5 mmol/L软脂酸的RPMI-1640培养基培养INS-1胰岛细胞24 h,测定细胞TXNIP的表达变化、细胞凋亡情况及可能的调控因子变化。结果:与对照组相比,软脂酸组TXNIP的mRNA水平和蛋白表达量均明显增高(P<0.01),软脂酸组凋亡明显高于对照组(P<0.01)。软脂酸组的核因子κB(NF-κB)蛋白磷酸化水平升高(P<0.01),使用不同的NF-κB抑制剂PDTC和SN50均可阻断软脂酸诱导的TXNIP表达上调。结论:饱和脂肪酸软脂酸可通过增加NF-κB磷酸化而上调TXNIP的表达,从而诱导INS-1胰岛细胞凋亡。

一种两步自适应抗差Kalman滤波在GPS/INS组合导航中的应用

针对伪距、伪距率紧组合导航精度低、姿态角误差修正误差较大的缺点,从参数可观测性角度提出一种两步自适应Kalman滤波算法。首先简单介绍紧组合Kalman滤波的过程,然后给出两步自适应抗差滤波的公式和具体步骤,并且进行分析和比较。最后用实测算例对提出的算法进行验证。结果表明,相比于伪距、伪距率紧组合Kalman滤波,两步自适应抗差滤波的导航精度受组合周期的长短、INS惯性元件误差的大小影响较小,精度略有提高,更重要的是能够控制动态扰动异常和观测异常的影响,在惯性元件误差较大的情形下也能够很好地估计元件误差,避免姿态角错误修正。

妊娠期糖尿病患者血清Hcy、INS、APN和VEGF检测的临床意义

目的:探讨妊娠期糖尿病患者血清Hcy、INS、APN、VEGF水平的变化及临床意义。方法:应用放射免疫分析、免疫法和酶联法对31例妊娠期糖尿病患者进行了血清Hcy、INS、APN和VEGF检测,并与35例正常孕妇作比较。结果:妊娠期糖尿病患者血清Hcy、INS、VEGF水平非常显著地高于正常孕妇组(P<0.01)。而血清APN水平非常明显地低于正常人组(P<0.01)。血清APN水平与Hcy、INS、VEGF水平呈负相关(r=-0.3924、-0.4012、-0.5784,P<0.01)。结论:检测妊娠期糖尿病患者血清Hcy、INS、APN和VEGF对患者的病情判断、临床诊断和疗效观察均有显著的临床意义。

基于神经网络构造的GPS/INS自适应组合导航算法

在观测信息不足的情况下,基于神经网络和不符值原理构造了自适应因子,进而设计了GPS/INS组合导航自适应滤波算法,并利用实测数据进行了验证。计算结果表明,该算法不仅计算简单,而且能有效地控制观测异常和状态扰动异常对动态系统参数估值的影响,从而提高导航解的精度。

INS/GPS组合导航中的病态问题及其处理方法

在地球表面附近的组合导航中,一般以经、纬度表示水平位置,单位为弧度(rad),以高程表示竖直位置,单位为米(m)。1m的定位误差仅相当于约10-7rad,从而造成定位协方差矩阵的条件数达1013量级。Kalman滤波中要对协方差矩阵求逆,过高的条件数将引起严重的病态问题,从而造成很大的数值误差,影响滤波精度,甚至造成滤波发散。提出一种直接的解决方法,即构建一种避免病态问题的组合导航滤波模型。具体过程为:引入一种尺度因子(即平均地球半径)对组合导航系统的状态量、观测量、状态方程以及观测方程进行线性变换,从而对经、纬度误差进行适当的尺度化,明显降低协方差矩阵的条件数,有效避免了滤波过程中病态问题的出现。新方法在不明显增加计算量的前提下有效解决了病态问题,并保证了Kalman滤波的最优性质。数值仿真验证了该方法的有效性。

氟西汀联合磁惊厥疗法治疗抑郁症患者的疗效及对血清5-羟色胺 多巴胺脑源性神经营养因子和炎症因子的影响

目的 探讨氟西汀联合磁惊厥疗法(MST)治疗抑郁症患者的疗效及对5-羟色胺(5-HT)、多巴胺(DA)、脑源性神经营养因子(BDNF)和炎症因子的影响。方法 将134例抑郁症患者按照随机数字表法分为对照组与研究组,各67例。对照组患者给予盐酸氟西汀胶囊治疗,研究组患者在对照组基础上联合MST治疗,两组患者均治疗4周。比较治疗4周末两组患者临床疗效,比较治疗前和治疗4周末两组患者汉密顿抑郁量表(HAMD-17)、汉密顿焦虑量表(HAMA)评分,5-HT、BDNF、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1β(IL-1β)水平,比较两组患者不良反应发生率。结果 研究组患者脱落3例,最终纳入64例,对照组脱落2例,最终纳入65例。研究组患者治疗总有效率高于对照组(P<0.05)。治疗4周末,两组患者HAMD-17、HAMA评分,IL-6、IL-1β水平均较治疗前下降,且研究组低于对照组(P<0.05或0.01)。治疗4周末,两组患者5-HT、DA、BDNF水平均较治疗前升高,且研究组高于对照组(P<0.01)。两组患者不良反应发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论 氟西汀联合MST治疗抑郁症临床疗效显著,能够有效缓解患者抑郁、焦虑症状,能够有效上调5-HT、DA、BDNF水平,下调IL-6、IL-1β水平,值得推广应用。

基于GPS/INS紧组合导航的UKF和CKF滤波精度分析

GPS/INS组合导航系统采用以误差量作为状态变量的非线性紧组合模型,通过函数泰勒展开式,理论分析了无迹卡尔曼滤波(UKF)和容积卡尔曼滤波(CKF)2种算法的滤波精度,引入了数值稳定因子,并证明当状态维数高于三维时,UKF积分精度变差,而CKF的滤波精度高于UKF。将2种算法应用于组合导航中,通过仿真实验,验证了理论分析的正确性,所得结果具有工程应用参考价值。

一种基于GPS/INS全组合的航向自适应滤波算法

首先基于陆地导航讨论了GPS/INS全组合系统,分别在载体动态和静态两种情况下对比分析了全组合和紧组合的姿态矫正效果。实验结果表明全组合模式的航向角精度较紧组合有明显提升,且当载体由动态转为静态时,全组合模式能够克服紧组合航向角缓慢发散的现象。其次针对载体大角度转向时组合系统动力学模型异常增大的问题,提出了一种对航向角进行自适应修正的全组合滤波算法,仿真实验结果表明:该方法能够一定程度上削弱载体大角度转向时动力学模型异常的影响,航向精度有一定提高。

结直肠癌组织Snail、pim-3、E-cadherin和Her-2的表达及与预后的关系

目的分析结直肠癌组织锌指转录因子(Snail)、丝/苏氨酸激酶-3(pim-3)、上皮黏附素(E-cadherin)和人表皮生长因子受体-2(Her-2)的表达与结直肠癌患者预后的关系。方法选取2016年7月至2017年7月我院行腹会阴联合直肠癌根治术(Miles手术)的120例患者的结直肠癌组织标本作为观察组,选择在我院86例健康体检者的正常结直肠组织标本作为对照组。比较分析对照组正常结直肠组织标本与观察组患者的结直肠癌组织标本中Snail、pim-3、E-cadherin和Her-2阳性率差异及其与患者预后的关系。结果观察组患者结直肠癌组织标本中E-cadherin的阳性率明显低于对照组,Snail、pim-3和Her-2的阳性率明显高于对照组,差异具有统计学意义(P <0. 05)。120例结直肠癌患者术后12个月随访率为100%,随访结果显示,患者病死率为30. 83%(37/120),生存率为69. 17%(83/120)。死亡患者中Snail、pim-3和Her-2阳性表达率高于生存患者,而E-cadherin阳性表达率低于生存患者,差异具有统计学意义(P <0. 05)。结论 Snail、pim-3、E-cadherin和Her-2参与了结直肠癌的发病进程,且与患者术后生存率有密切的关系。

基于因子图算法的INS/GPS信息滞后处理方法

针对全球定位系统(GPS)信息滞后导致惯性导航系统(INS)/GPS组合导航系统实时性差的问题,利用因子图算法可以在一个信息融合时刻处理各信息源不同时刻量测信息的特点,提出了一种INS/GPS信息滞后处理方法。在系统接收到GPS信息之前,因子图模型中只添加关于INS信息的因子节点,经增量推理求出组合导航结果,保证系统的实时性。待系统接收到GPS信息之后,再将关于GPS信息的因子节点添加到因子图模型中,修正INS误差,从而保证系统长时间高精度运行。仿真结果表明,当上一时刻实时导航状态量对INS误差修正效果随GPS信息滞后时间变长而逐渐变差时,可以采用上一时刻刚刚完成量测更新的导航状态量实现INS误差的有效修正。因子图算法在保证系统精度的前提下,避免了GPS信息滞后对INS/GPS组合导航系统实时性的不良影响。

腹腔镜腹股沟疝修补术对腹股沟疝患者血清INS、GLU和炎性因子水平的影响

目的探讨分析腹腔镜腹股沟疝修补术对腹股沟疝患者血清胰岛素(INS)、血糖(GLU)和炎性因子水平的影响。方法将2018年10月至2020年12月我院收治的118例腹股沟疝患者随机平均分为两组。参照组行开放式无张力疝修补术,研究组行腹腔镜腹股沟疝修补术,对比两组患者的术中及术后情况,血清INS、GLU、炎性因子水平。结果研究组术中出血量少于参照组,术后首次下床活动时间、住院时间短于参照组(P<0.05)。术后24 h时,研究组的INS水平高于参照组,GLU、IL-6、TNF-α水平低于参照组(P<0.05)。结论腹腔镜腹股沟疝修补术具有微创、术后康复快等优点,可有效改善腹股沟疝患者术后高血糖状态,减轻机体炎性反应。

基于因子图的车载INS/GNSS/OD组合导航算法

针对车载多传感器组合导航系统中传感器有效性动态改变,以及传感器存在异步和时延的问题,提出了基于因子图的INS/GNSS/OD组合导航算法。采用因子图方法对惯性导航系统(inertial navigation system,INS)、全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)、里程计(odometer,OD)进行建模,构建了INS/GNSS/OD组合导航系统因子图模型。采用变量消除算法将因子图转化为贝叶斯网络,并通过贝叶斯树的形式实现增量推理,确保了因子图算法的实时性。仿真结果表明,当传感器有效性动态改变,以及传感器存在异步和时延时,基于因子图的组合导航算法能够连续稳定地输出高精度的导航结果,满足了车载INS/GNSS/OD系统的要求。因子图算法具有很强的鲁棒性和灵活性,在处理多传感器信息融合问题中具有较大优势。

大鼠INS-1细胞中IGFBP-2mRNA的表达调控

目的:研究大鼠胰腺肿瘤β-细胞(INS-1)中,葡萄糖(Glucose)、胰岛素(Insulin)和生长激素(GH)对胰岛素样生长因子结合蛋白-2(IGFBP-2)基因的表达调控,探索IGFBP-2基因调节机制及其在维持正常胰腺细胞生理功能中的作用.方法:RNA印迹法(Northern blotting)检测INS-1细胞IGFBP-2 mRNA的表达,酶标法测定INS-1细胞胰岛素分泌量.结果:葡萄糖对IGFBP-2 mRNA调节作用不同;高浓度(10mmol/L)葡萄糖条件下,胰岛素分泌量增加,而IGFBP-2mRNA表达被抑制;低浓度(1～5.6 mmol/L)葡萄糖条件下,胰岛素分泌量无显著性变化,IGFBP-2 mRNA正常表达.INS-1细胞在不完全培养液中,加入GH培养,在不同时间间隔提取培养液进行IGFBP-2 mRNA检测,结果发现,培养16 h以上,IGFBP-2 mRNA表达开始显著下降.外源胰岛素抑制IGFBP-2 mRNA的表达.结论:葡萄糖和生长激素对INS-1细胞中IGFBP-2 mRNA表达的抑制作用是通过胰岛素调控的.