基于SAR测量的改进型VIE降雨反演算法

提出一种新型降雨反演算法,该算法是对沃尔塔积分方程(Volterra integral equation,VIE)降雨反演算法的改进.首先,对雷达接收到的回波数据进行预处理,得到降雨起点和降雨宽度等信息;然后,仅利用沃尔塔积分反演算法处理少量特定区域,通过深度挖掘数据变化的规律来分析得出降雨分布的类型和降雨速率;最后,根据通常研究对象的分布对称性,结合已经获得的信息反演得到整个区域的降雨分布情况.通过仿真结果可知,该算法高效、计算速度快,并且具有较高的精度.

夫琅和费衍射颗粒粒度测量中的改进Chin-Shifrin反演算法

在基于线阵CCD的夫琅和费衍射颗粒粒度测量中,采用Chin-Shifrin积分变换反演算法使得反演的粒度分布出现假峰现象.为解决此问题,提出在该Chin-Shifrin积分变换反演算法中引入矩形窗函数,并在分析颗粒粒径与衍射光强导数最小值之间关系的基础上,确定矩形窗函数中心点位置及左右边界,利用该矩形窗函数对粒度分布进行截断处理,消除虚假峰,提高反演颗粒粒度分布的准确性.分别对两种标准颗粒进行了测量,并对不同算法的反演结果进行了对比.实验结果表明:引入矩形窗函数的改进Chin-Shifrin算法,能够有效排除粒度分布中的多假峰;粒度分布测量相对误差小于3%,重复性小于4%.

反演综合变形模量的改进目标函数方法

优化反演方法在工程反演计算过程中,需要进行反复的正演计算,对于单次正演计算规模较大的情况势必将耗费大量机时,导致效率非常低,因此有必要对其进行改进。分析引起正演计算的根本原因,并从目标函数入手,提出了相应的改进形式,完成了改进形式计算求解推导,然后与传统遗传算法相结合,开发了综合变形模量的优化反演程序。将改进后的方法应用于小湾水电站工程,反演了施工期坝基综合变形模量。结果表明,所提出的改进方法,克服了传统遗传算法需要大量正演计算的固有瓶颈,极大地提高了反演计算效率,而且精度有保证。

基于双磁性界面和变磁化率模型的居里面深度反演计算

笔者提出了一种改进的Parker-Oldenburg界面反演方法,通过引入纵向磁化率变化和双界面模型约束反演算法,同时采用新的迭代算法来确保迭代收敛性和稳定性。通过理论模型对比测试,验证了本文方法相比于常规Parker-Oldenburg方法具有更高的反演精度。利用松辽盆地区域航磁数据,应用本文方法反演获得松辽盆地居里面深度为18~25 km,在松辽盆地中北部具有明显的居里面隆起,与区域地温梯度分布和地质构造分布有很好的一致性,论证了松辽盆地后期深部构造活动对前期深部构造形态的继承和改造,并揭示了松辽盆地地热开发远景区分布。

基于Backstepping的改进等速趋近律AGV滑模轨迹跟踪控制方法

针对自动导引小车(AGV)轨迹跟踪过程中如何快速平稳消除行进所产生的距离和角度误差问题,提出了一种改进等速趋近律的滑模轨迹跟踪控制方法。在全局坐标系下建立了AGV运动学模型,基于反演算法(Backstepping)处理非线性系统的控制策略得到AGV的滑模切换函数,从而解决了非线性系统滑模控制切换函数难的问题;为了更好地实现AGV从任意初始的偏差状态达到滑模切换面,针对等速趋近律中ε常数对趋近过程的影响,通过连续的函数取代原趋近律中的符号函数,得到基于改进等速趋近律AGV滑模控制的切换函数式和轨迹跟踪的控制律式。通过仿真数据与实验结果表明,所提出的轨迹跟踪控制方法能够使AGV在不同转弯半径和不同速度下均能实现较快的误差纠偏,并最终使系统趋于稳定。

利用伽马射线探测雪水当量方法的改进

利用积雪对土壤伽马射线的衰减作用,可较为精确地测量较大范围内的地表雪水当量,并且具有不破坏地表特征的优点。然而,测量地域的土壤下垫面特征对该方法的精度影响较大。为了提高伽马射线(Gamma)反演雪水当量的精度,以阿勒泰积雪区为研究区,考虑土壤水分对测量结果的扰动以及参数的地域特征,对反演算法进行了改进。该方法在参数率定期对雪水当量反演的纳什系数为0.97,验证期的纳什系数为0.99。结果说明:经过标定的伽马射线测量方法,具有媲美人工测量的精度,且具有自动连续观测的优点。同时,在使用伽马射线测量雪水当量时,考虑土壤水分变化的影响可更准确地反演地表雪水当量。