基于中子位置灵敏探测器对点源的三维定位方法研究

使用中子法对密封容器内的放射源进行定位具有重要的现实意义。本研究使用4根矩形分布的中子位置灵敏探测器对探测空间内AmLi源进行定位,首先使用蒙特卡罗方法设计了探测器的慢化屏蔽体;然后设计了延迟电路加到探测器的一端,根据探测器两端探测到中子信号的时间差来确定源y轴(探测器轴向)的位置坐标,并对每个探测器的轴向位置函数进行了刻度;利用探测器围绕密封容器搭建测量空间,使用相邻探测器探测到中子计数率的比值来确定x轴和z轴(另两个方向)的位置坐标并进行了函数刻度。测量时,首先选择计数率最大的探测器来确定源的轴向坐标,再根据与此探测器相邻两根探测器计数率的比值来确定源的另两个方向的坐标,实现了对源的定位。使用该方法测量了点源在探测器空间内的5个不同位置,每个坐标轴上的定位偏差均在1.5 cm之内,并对造成偏差的原因进行了分析。该方法验证了使用中子位置灵敏探测器对放射源进行定位的可行性,并为进一步测量核设施工艺设备内核材料的位置打下了良好的基础。

无人机载LaBr_(3)(Ce)探测器对点源的最小可探测活度研究

随着核能与核技术应用的不断发展,对无人机载航空测量设备提出了新的要求。LaBr_(3)(Ce)探测器以其优良的能量分辨率(<3%@661.2 keV)以及较高的探测效率受到了特别的关注。本文通过开展对LaBr_(3)(Ce)探测器的性能测试及无人机载飞行实验,对2″×φ2″英寸LaBr_(3)(Ce)探测器在不同条件下对点源的探测能力进行了研究。测试内容主要包括对LaBr_(3)(Ce)探测器的本底测试、探测效率测试、角响应测试等。飞行实验包括在不同辐射本底下的不同高度、不同速度、不同偏航距的飞行测试。确定了2″×φ2″英寸LaBr_(3)(Ce)探测器在K为557.01 Bq/kg、U为17.64 Bq/kg、Th为29.41 Bq/kg的辐射背景场下,不同飞行条件时探测器对~(137)Cs点源的最小可探测活度。

InfoWorks ICM-Delft 3D耦合模型在排水体系中点源污染溯源研究

城市排水的点源污染是引起黑臭水体的重要原因之一,该研究借助多元监测体系获得的水质数据,结合InfoWorks ICM-Delft 3D耦合模型及差分进化算法(DE)构建了污染溯源模型。以中山市某区域为研究对象,验证了耦合模型与DE算法对污染溯源的有效性。研究表明,连续排放污染源的位置、流量、污染物浓度的溯源精度较高,相对误差均在±0.12的范围内,并且污染溯源精度随着污染源流量增大而下降;随着污染流量增大,瞬时排放污染流量与浓度溯源的相对误差逐渐减小,模型对高流量污染事件的溯源精度较高。该模型体系的构建和应用为城市排水点源污染的溯源提供了科学指导。

高原地区四点源诱偏系统抗ARM防护性能仿真分析

针对传统反辐射导弹(ARM)攻击仿真模型难以评价高原复杂地形下雷达诱饵的防护效能问题,对传统雷达诱饵诱偏模型进行了改进.首先建立了ARM攻击有源诱偏系统的运动模型,分析了有源诱偏系统对ARM的影响;然后在此基础上,模拟仿真了高原条件下最佳四点源诱偏系统分布模型的抗毁效能.仿真结果表明,通过增大各辐射源高度差可以有效弥补因间距缩短导致的防护概率下降的问题;利用前三角形布站形式,当各辐射源部署间距为100m和高度差为60m时,雷达的防护概率可以达到99.1%,基本满足雷达有源诱偏系统对雷达的防护要求.

2023年12月18日甘肃积石山M_(S)6.2地震多点源地震矩张量反演研究

基于区域宽频带数字地震台网观测到的地震记录,采用多点源地震矩张量反演方法对2023年甘肃积石山M_(S)6.2地震进行了地震矩张量反演研究。结果显示,该地震震源机制解的NE倾的节面(走向312°,倾角48°,滑动角76°)为发震断裂,主体地震矩从震源向地表沿滑动矢量的方向(方位角236°,倾伏角40.5°)释放,主破裂持续时间约为5.8 s,与此同时,地震破裂区断层面上发生了次级的双侧破裂。

电磁点源辐射线法用于复杂二维干涉仪测向研究

战斗机综合电子战系统采用二维干涉仪实现方位和俯仰同时测向,用于实现高精度无源定位或引导火控雷达等快速截获目标等。方位干涉仪天线通常安装在机翼前缘等位置,由于受重力或在飞行中颤动等影响,天线出现下倾而不在飞机机体水平面内,现有基于电磁辐射源远场近似平行投射原理进行测向建模过程方法非常复杂且困难。针对非正交二维干涉仪测向难题,提出了一种简洁高效的测向模型,将投射电磁波假设为空间中的辐射点源,由辐射点源到二维干涉仪天线距离差与相位差的关系,再利用辐射点源对应的空间方向线上超过一定距离时的任意点到干涉仪天线相位差近似相等的前提,得到辐射点源空间三维位置的三个方程,求解得到空间三维位置进一步得到电磁波方位俯仰的二维测向公式。对算法模型及其误差进行理论、仿真分析和实际工程验证,结果证明了该方法的有效性。

基于FK-FE混合方法的位错点源作用下全过程结构地震反应模拟

基于区域缩减思想,集整基于精确动力刚度矩阵的频率波数域(FK)半解析方法和有限元(FE)数值方法各自优势(FK精确高效模拟一维波速结构地震波传播;FEM具有丰富单元和本构类型,可精细模拟工程结构地震反应),提出了一种从震源到工程结构全过程地震反应模拟的FK-FE混合方法。并将FK代码作为插件二次开发到大型商业有限元软件ABAQUS中,实现了ABAQUS平台下从震源到工程结构的全过程宽频地震反应物理模拟。验证了FK-FE混合方法正确性,进而将其应用于位错点源作用下美国SAC机构设计的9层Benchmark抗弯钢框架结构全过程0 Hz~15 Hz宽频地震反应模拟,重点探讨了地壳层波速结构和近地表场地条件对框架结构地震反应的影响。研究表明:地壳层速度结构和场地类别对该结构的地震反应均有显著影响,地壳层速度结构3(较硬)相比速度结构1(较软),结构最大位移和层间位移角分别减小了22.7%和62.0%;Ⅱ类场地相较于Ⅳ类场地,结构最大位移和层间位移角分别减小了22.3%和44.7%。

基于相位变化率的体目标与点源合成目标回波分辨

针对水下体目标与多点源合成回波信号的分辨问题,本文基于体目标与多点源合成回波信号的形成机理差异,表征分析了影响水下目标回波相位形成的关键因素及水下体目标与多点源合成回波相位形成的差异性,基于2类回波信号相位变化率的特征差异,提出并建立了基于相位变化率的体目标回波与多点源合成回波的分辨方法。通过Benchmark基准潜艇缩比模型和多点源合成目标模型的特性仿真和湖上对比测试对2类回波信号的分辨方法进行了验证,仿真和测试数据分析结果表明:通过对比同方位角度范围内的回波相位变化率,可以对体目标回波与多点源合成回波进行分辨,验证了基于相位变化率的水下体目标与多点源合成回波分辨方法的可行性。

基于高分五号卫星的山西省煤炭行业甲烷点源排放特征

甲烷是长效温室气体之一,其增温潜势是CO_(2)的28倍,约占全球变暖效应的16%。煤炭生产活动是中国甲烷排放的主要来源之一,作为中国主要的煤炭生产基地之一,山西省煤炭行业排放了大量甲烷。利用高分辨率遥感数据对山西省煤炭行业的甲烷排放进行估算,可以为建立精细化的煤炭行业甲烷排放清单奠定数据基础,并为制定有效的减排措施提供科学依据。利用我国高分五号02星搭载的先进高光谱成像仪(AHSI),使用2021年10月—2023年3月的数据,探测到山西省煤炭行业等408个厂矿的838个甲烷羽流,并计算各羽流的排放速率。结果显示:①山西省煤炭行业的甲烷羽流排放速率呈现出非对称性,84%的羽流的排放速率在0.5~3.0 t/h,但也有少数极端情况,最高的排放速率超过10.0 t/h。②山西省有6个煤炭行业甲烷点源排放密集区,其中5个密集区与XCH_(4)的高值区域相对应。③检测到甲烷排放点源,以煤矿和焦化企业为最多。不同类型的排放源甲烷平均排放速率差异性较大,且排放速率会随时间和排放源的变化而波动。煤炭行业的各个环节都可能存在甲烷排放。④高度持续性排放源虽然只占所有点源的13%,但其贡献了41%的总排放速率。相反,高度间断性排放源虽然占了59%,但其只贡献了25%的总排放速率。全山西煤炭行业的甲烷综合排放速率为177.17±56.35 t/h,主要由煤矿类、焦化类和火电类企业的甲烷排放构成。

点源干扰源定位方法及其在地电场观测中的实际应用

我国地震地电场观测时的漏电干扰问题会影响到观测质量和地震监测效能。针对这一实际问题,本文提出了点源干扰源定位方法。该方法首先建立地表点源对地电场观测影响模型,根据模型计算点源对地电场观测的干扰幅度,然后求解干扰源相对于中心电极的位置。将定位方法应用于高邮地震台和汉王地震台实际干扰源排查工作中,定位结果与实际干扰源位置基本一致,测区外干扰源定位误差小于2%,测区内干扰源定位误差小于20 m,并对影响计算误差的因素进行了分析。两个台站的实际应用表明:本文提出的定位方法为地电观测实践中查找点源漏电干扰源提供解决方案,能够有效地定位点源干扰源位置,提高干扰排查效率。

点源干扰下红外导引头成像鲁棒跟踪方法

红外导引头在外部点源干扰下,存在大量噪声信息,在降噪的过程中出现模糊图像边缘信息,导致高频细节信息的丢失,从而影响到红外目标图像的跟踪效果。提出了点源干扰下红外导引头成像跟踪方法。利用似然比挖掘潜在红外目标,目标灰度服从高斯分布原则,通过像素灰度检测图像获得界阈;准确划分目标与非目标特征;并采取自适应双边滤波处理,使特征构建后的红外图像块数据更精准,应用红外导引头成像,在目标框内选取重要特征点,整合监测与跟踪获得的目标框,完成精准红外跟踪。通过实验,证明所提方法可以很好地跟踪目标,跟踪误差较小,鲁棒性好。

基于改进点源扩散模型的电极极差电位研究

本文建立点源扩散模型,研究了电极电位的变化规律,将圆柱体Ag/AgCl电极等效为点源模型,通过Fick定律建立Cl-浓度扩散方程,利用0阶贝塞尔函数得到了浓度与时间、距离的函数关系,通过浓度依赖动力学方程建立浓度、温度与电极电位的表达式,利用数值计算分析了不同浓度、温度、时间对电极电位的影响,并与传统的互补误差函数模型作对比,在点源扩散模型的基础上,将氯离子扩散系数视为变量的同时,引入其对时间、温度的影响。利用数值计算分析了不同浓度、温度、时间对电极电位的影响,结果表明:改进的点源模型所推导的极差电位精度更高。

基于红外视觉的点源土壤入渗性能自动测量方法改进

土壤入渗性能指标是农业及其他近地表水文等相关研究领域的关键参数,对其进行快速准确的测量对水资源高效利用具有重要的理论及研究意义。为实现地表有覆盖物时土壤入渗性能的自动精准测量,该研究提出了一种利用热红外成像技术对点源土壤入渗性能测量方法的改进方案,设计并构建了对应的测量系统。采用红外热像仪获取地表湿润面积随时间的推进过程,构建了地表湿润面积提取算法,定义了土壤入渗性能曲线的形状基函数,根据水量平衡原理对曲线配位,并建立了土壤入渗性能模型。室内试验设置了土壤类型(粉壤土和砂壤土)、地表坡度(0°、5°和8°)和覆盖度(20%、40%、50%、60%、65%、70%、75%和80%)3个因素;在自然植被覆盖条件下进行了田间验证试验。结果表明,坡度和土壤类型对地表湿润面积识别影响不显著;当轮廓覆盖度小于60%时,采用本文的算法,地表湿润面积识别误差在5%左右,可满足土壤入渗性能的测量要求。室内及田间入渗性能测量试验的水量平衡误差均在2%以下,表明土壤入渗性能测量模型精度较高。该研究提出的方法操作方便,测量精度高,为实现野外地表有覆盖物的复杂环境下原位测量土壤入渗性能提供了可靠途径。

基于COMSOL的三点源供电直流电法超前探测技术

传统单点供电电极直流电法超前探测技术对远距离异常体探测时,随着探测距离增加,信号逐渐减弱,准确度大大降低。为了解决远距离超前探测误差较大的问题,结合已有直流电法超前探测技术,将单点源供电,改为三点源供电;利用COMSOL软件进行模拟,绘制测线视电阻率曲线图,并通过SURFER绘制视电阻率剖面图。结果表明:三点源供电可以较好反映出远距离异常体位置,增加了超前探测有效距离,提高了超前探测准确度。

电解-MBBR一体化反应器处理农村分散式点源污水

针对农村分散点源生活污水覆盖面广、分散性强、水质水量不均衡、收集处理率低等特点,通过电解-MBBR一体化反应器处理实际村镇分散生活污水。分阶段调整运行条件,重点检测工艺对COD、氨氮、TP的去除效果并分析原因,验证一体化反应器运行效果。结果表明:对COD、氨氮和TP的去除率分别为91.74%、98.32%、90.80%,出水水质达到《城镇污水治理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准,为村镇分散点源污水治理提供参考。

基于阵列点源的光学遥感卫星像质评价方法

提出一种基于阵列点源的光学遥感卫星像质评价方法,以轻小型、自动化的反射点源阵列作为检测参照目标,最小二乘法二维高斯模型拟合阵列点源影像获得像点坐标,结合地面点源位置测量获得遥感器地面像元分辨率;以点源影像像点坐标为基准,对阵列点源遥感影像数据进行位置配准与高斯模型拟合获得成像系统点扩散函数与调制传递函数值。试验结果表明:像点坐标的共线误差小于0.002像素,地面像元分辨率的相对偏差优于6.5‰,阵列点源可以综合实现光学遥感卫星的像质评价与辐射定标。

连续弯曲河道点源污染物输运特性三维数值模拟

为研究连续弯道水流中污染物的输运过程,参考连续弯道水流标量示踪试验,构建了水动力-污染物耦合三维大涡模拟数值模型,分析了点源污染物不同横向和垂向释放位置对下游河道污染物浓度分布特性的影响。结果表明:连续弯道内的纵向流速、涡量与紊动能大小存在关联且二次环流对污染物的输运及混合起主导作用;点源在连续弯道进口的横向和垂向布设位置将显著影响污染物的混合速率和空间分布范围;当点源在横向上布置于弯道进口中心和中心偏凸岸处,或在垂向上布置于弯道进口底床或水深中间处,下游污染物的混合速率最大,且影响范围更广;近场的污染物混合速率和影响范围呈正相关关系;连续弯曲河道中,点源位置的差异对污染物混合的影响主要体现在单个周期的弯道内。

基于点源成像的微球成像分辨能力仿真分析

基于微球透镜的显微成像技术具有方法简单、无需标记等优点,近年来受到了国内外众多研究者的关注。微球透镜成像系统参数变化将直接影响分辨能力,然而,目前缺乏此方面的仿真分析工作。因此,基于点源成像,提出了一种分析微球透镜成像分辨能力的方法,仿真分析了微球尺寸以及微球和点光源距离变化对成像分辨能力的影响。结果表明,成像分辨能力随微球尺寸的增大而下降,微球和点光源距离小于800 nm时,分辨能力随距离的增加呈下降趋势,当距离大于800 nm时,分辨能力不再发生明显变化。仿真结果对微球透镜显微成像实验具有指导意义,提出的方法为仿真分析微球成像分辨能力的研究工作提供了理论基础。

点源理论目标的概念和应用

从认识世界对地观测的本源出发 ,提出了空间信息的理论目标的概念模型———点源系统 (PRS) ,其根据综合信息场观点和离散目标观点来认识和处理原始混合的对地观测图像信息 (RGIS) ,可以根据不同尺度的点源 ,获取具有明确边界和位置属性的目标物体信息。并实现了该模型的几个应用工具———点源尺度变化模型、点源检索模型、点源位模型 。

基于大涡模拟的甲烷点源排放无人机观测实验:排放速率及其不确定度估算

无人机已被证明是适用于甲烷点源排放速率估算的一种新颖且有效的观测平台,然而对其估算的准确度与不确定度尚缺乏有效分析与量化。利用包含已知排放速率被动示踪物的大涡模拟,再现了1种强湍流混合环境下的甲烷羽流并对羽流进行了连续多次模拟飞行观测实验,通过逆高斯方法(IG)和质量平衡方法(MB)对排放速率进行了估算并量化了其准确度与不确定度,最后对不同的飞行时间安排及差异化的空间飞行策略进行了探究以提升估算效果。结果表明,对于研究所涉及的大气混合条件,通过IG和MB方法对多次模拟飞行估算的排放均值可达到既定排放值的95.3%和86.1%,不确定度为56.6%和56.9%;通过单架无人机多次重复飞行采样进行估算可显著降低不确定度,5次重复飞行可降至<30%;2架无人机在不同高度的同步飞行可使MB方法估算的不确定度降至35.2%~51.9%,IG方法则对该措施不敏感。研究仅考虑甲烷的传输扩散过程,结果也适用于其他被动示踪物的点源排放估算。