On the Angular Distribution of the Representative Points of Bases of Human Protein Coding Sequences

A novel diagrammtic method is proposed to show the angular distribution of bases of human protein sequences. Using this method, the distribution sphere[1-4] is divided into four regions with same volume. The picture is clearer and more intuitive than that in [1] .A rule on the angular distribution of the representative points of bases of protein sequences is given. Besides, in 300 representative pointS of human protein sequence samples we find that there are three (not only one) points outside the sphere.

基于视觉算法的采摘机器人控制优化研究

为了优化采摘机器人控制,基于视觉技术设计了控制系统。首先,在大津分割法的基础上,计算图像中的角点,将角点从分割后的二值图中去除,降低背景干扰点簇的影响;其次,建立褐菇几何特征参数,以此参数对褐菇进行特征图像提取;再次,采用遗传学算法,对褐菇采摘路径进行优化,与传统往复前进式路径规划相比路程缩短了30.5%;最后,对系统进行实地褐菇采摘测试,结果显示:辨别成功率分布区间为[87%,91.7%],采摘成功率分布区间为[80%,85.75%],单个褐菇平均采摘时间分布区间为[12.4s,13.2s],系统具有良好的采摘性能。

基于离散系数与Harris角点的微光像增强器闪烁噪声测试方法

为了弥补信噪比无法在二维空间上准确定位分析像增强器闪烁噪声特性的不足,本文针对像增强器闪烁噪声特性设计了一种基于离散系数与Harris角点检测的微光像增强器闪烁噪声测试方法。本方法采用基于Gsense400BSI CMOS图像传感器的高帧频图像采集系统实现与像增强器荧光屏余晖时间相匹配的闪烁噪声图像采集。通过对连续多帧采集到的图像进行像素级离散系数计算,热点图实现可视化,与Harris角点检测算法能够准确分析像增强器荧光屏各区域内的闪烁噪声情况并准确标记荧光屏上的高亮噪点。实验结果表明,该方法能够实现像增强器闪烁噪声的二维分析与定位,从而为像增强器性能优化以及噪声特性测试提供技术支持。

改进双向快速搜索随机树的无人艇路径规划

针对双向快速搜索随机树(bidirectional rapidly-exploring random tree, BI-RRT)算法在全局路径规划时存在搜索效率低、路径拐点较多等问题,提出一种改进BI-RRT的水面无人艇(unmanned surface vehicle, USV)全局路径规划算法。该算法采取了极度贪心的思想、高斯偏置随机点采样方法以及启发式的节点扩展策略,同时对节点扩展和搜索树连接进行角度约束,将生成的路径进行剪枝和3次B样条优化处理。结果表明,相对于改进前,改进的BI-RRT在平均时间、随机采样点和平均路径上分别减少了40.5%、65.0%和24.0%。改进后的算法时间、采样点和搜索树扩展大幅度减少,路径平滑度提高且路径更短。

环下润滑高速滚动轴承环间流场及温度场分析

以三点角接触球轴承为研究对象,采用多重参考系(MRF)描述轴承钢球的自转与公转以及各部件的运动,应用流体体积(VOF)理论,建立轴承油气两相热流耦合计算模型,分析轴承腔内流场及温度场分布情况及影响机制。结果表明:轴承钢球自转存在接触角时,钢球自转会影响环间及内外圈油液分布状态,两侧出口处油液分布不均匀导致轴承两侧出口处温升不同;供油量的增加明显提高轴承腔内滑油体积分数,内外滚道油液附着显著提升,腔内及内外滚道温升不断下降;轴承内圈滑油体积分数明显高于轴承外圈,轴承内圈温升小于轴承外圈;轴承钢球滑动摩擦较滚动摩擦产生的热量大,相比钢球有自转时,钢球无自转时轴承内外圈的温升较高;随着供油量增加,轴承腔内滑油体积分数逐渐增加,使得轴承腔内平均温升及滑油黏性剪切温升和摩擦温升减小,但滑油黏性剪切温升占比会逐渐增加,摩擦温升占比逐渐下降;钢球有自转较无自转时摩擦温升占比小,黏性温升占比大。

空间飞行器的指向误差混合分布模型

在空间探测任务中,飞行器会受到机械冲击、跟踪噪声等因素的影响发生角微振动,使天线指向误差恒不为0,从而影响通信链路.针对典型的指向误差单一分布模型如高斯分布、瑞利分布和莱斯分布忽略多种误差源共同影响的缺点,提出指向误差混合分布模型,将多种误差源同时考虑在内,极大地提高了模型的准确性.首先,根据多个空间飞行器奥林巴斯通信卫星OLYMPUS、工程测试卫星ETS-VI、光学轨道间通信工程试验卫星OICETS和量子科学实验卫星MICIUS角微振动信号的功率谱密度拟合指向误差信号.然后,对比单一分布模型和混合分布模型与指向误差拟合信号的确定系数R^(2),确定最优分布模型.结果表明:由高斯分布和莱斯分布组成的混合分布模型拟合度最高.以OLYMPUS飞行器为例,高斯-莱斯混合分布模型的拟合度比单一分布模型中的瑞利模型提高27.44%,误比特率偏差降低2.87 dB.

联合傅里叶卷积与通道注意力的光场角度重建

光场相机能够同时捕获光线的强度和方向信息,但由于成像传感器尺寸的限制,无法同时获得高空间和角度分辨率的光场图像。提出了一种联合傅里叶卷积和通道注意力的光场角度重建方法,通过使用稀疏光场图像4个边角位置的参考视图,可以间接地重建出密集光场图像。考虑到光场数据的内在4D结构,采用通道级密集快速傅里叶残差卷积块,在空域和频域对光场图像的空间和角度相关性进行建模,然后采用基于全局响应归一化的通道注意块,以实现通道间的自适应融合。此外,还提出了一种改进的视点加权间接合成方法,通过为每个参考视图分配一个置信图,为参考视图之间建立联系以合成更真实的新视图。实验结果表明,相比于现有先进的光场角度重建算法IRVAE,所提方法的重建光场图像质量在自然光场数据集30Scenes,Occlusion和Reflective上的平均PSNR分别提高了0.08,0.13和0.13 dB。所提方法在保证光场角度一致性的前提下取得了清晰的重建结果。

基于ZMP控制器的仿真机器人偏摆力矩控制设计

针对仿真机器人步行过程中存在的机器人关节角加速度约束影响问题,设计了一种基于零力矩点(ZMP)控制器的仿真机器人偏摆力矩控制方法。选用HPR-2机器人和BRZ机器人开展偏摆力矩控制试验测试分析研究结果表明:相比较HPR-2机器人,BRZ机器人具有较大质量并且受到电机物理结构的约束,设计ZMP控制可以有效防止发生削峰现象。相比较未设计ZMP控制,设计ZMP控制的方法2偏摆力矩更低,可以更有效地控制在安全范围中,充分消除偏摆力矩造成的影响。该研究能够提高仿真机器人运行稳定性,表现出优异的控制性能以及实际应用价值。

多功能旋转靶装置研究

针对D-D中子发生器采用静态水冷靶时中子产额不稳定、中子产额持续下降等主要问题,研制了一套多功能紧凑型旋转靶装置。装置采用一体化设计,结构紧凑、尺寸小,具备靶体高速旋转和水冷、靶点可视化监测、靶面温度实时测量、中子产额实时监测等功能。本文介绍了该装置的主体结构、功能设计和性能测试,以及靶结构对中子散射影响的模拟计算。性能测试结果表明,该装置真空度满足加速器运行要求,相比静态水冷靶,束流靶点中心最高温度明显降低,中子产额稳定度明显提高。模拟计算结果显示中子能谱峰展宽范围为0~0.0577 MeV,散射中子占比为10.53%~26.75%。本文还针对模拟计算结果和测量结果中存在的问题进行了分析,提出了改进和优化方案。

基于角度半径的青年男子躯干部形态相似性匹配

为实现基于三维人体点云的人体形态相似性匹配,文章提出了利用角度半径进行青年男体躯干部轮廓形态描述的方法。先以187名18~25周岁的青年男大学生为研究对象,使用三维扫描法获取其三维点云数据。再通过逆向工程软件识别人体躯干部特征点,截取其正侧面躯干轮廓形态。然后分别建立正侧面躯干部坐标系,提取27个正面角度半径值和60个侧面角度半径值形成三维点云躯干形态数据库。选取14名被试者进行验证,提取的正、侧面角度半径为样本,采用均方根误差法与点云截面数据库进行匹配,并使用OpenCV框架中的MatchSharp法验证匹配结果。结果显示,13名被试者的躯干部正侧面轮廓形态与三维点云轮廓形态匹配成功,准确率达92.86%。研究结果可为三维点云形态相似性分析提供一定的理论基础。

Interplay Between Scission-Point Model and Experimental Data for Sub-Barrier Fusion-Fission

The fragment angular distributions of fusion-fission reactions for the systemsof 16O+232Th,19F+232Th and 16O+238U at near-and sub-barrier energies were measured.The measured fragment anisotropies obviously deviate from the predictions ofscission-point transition-state model.We also compared the excitation energy of tiltingmode with the statistical assumption.It was found that thermal equilibrium is not estab-lished at scission for the reactions studied.

The Physics of Rotational Flattening and the Point Core Model

The effect of rotation on the shape (figure) and gravitational quadrupole of astronomical bodies is calculated by using an approximate point core model: A point mass at the center of an ellipsoidal homogeneous fluid. Maclaurin’s analytical result for homogenous bodies generalizes to this model and leads to very accurate analytical results connecting the three observables: oblateness (ò), gravitational quadrupole (J2), and angular velocity parameter (q). The analytical results are compared to observational data for the planets and a good agreement is found. Oscillations near equilibrium are studied within the model.

微半球谐振陀螺角速度解算优化与噪声抑制方法研究

由于微半球谐振陀螺在常规角度解算方法下角度信号会发生突变,导致角速度信号存在周跳现象,针对这一现象,采用一种基于偏导法的角速度解算方法消除跳点,并通过仿真和实验进行了验证。由于硬件噪声以及差分输出等因素,陀螺输出角速度信号噪声较大,针对这一问题,利用自抗扰控制算法抑制噪声,从理论上分析了降噪算法的可行性,并通过仿真和实验进行了验证。设计相应的测控电路进行性能测试,实验结果显示,使用偏导法进行角速度解算消除了原始信号中的跳点现象,使用自抗扰控制算法明显降低了角速度信号的噪声,改进后的零偏稳定性提高了25.63%,角度随机游走降低了83.89%。

斜轴式望远镜动力学建模与鲁棒控制

斜轴式望远镜是一种新颖的望远镜结构,其独特的结构设计更适合南极等极端气候环境,但目前国内外缺乏针对斜轴式望远镜详细的动力学建模与控制研究.提出一套斜轴式望远镜动力学建模与鲁棒控制方法,首先,对斜轴式望远镜进行了动力学分析,采用拉格朗日法建立望远镜2自由度刚体模型;接着,结合望远镜驱动系统的柔性和所受干扰,完成了斜轴式望远镜的干扰情况下刚柔耦合系统数学模型的推导;然后,针对抗干扰问题,根据所建数学模型,设计了基于干扰观测器的滑模控制器,对于所受干扰进行抑制,实现了斜轴式望远镜的鲁棒控制;最后,仿真结果显示,在考虑模型的非线性外部干扰的情况下,相比于传统的比例-积分-微分控制器,基于干扰观测器的滑模控制器使得系统具有更好的动态性能和抗干扰特性.

顾及点密度与未知角分辨率的地面点云分类

为了解决地面激光点云角分辨未知和点密度变化的问题,提出了一种顾及密度变化与未知角分辨率的地面激光点云分类方法。采用随机邻域分析的角分辨率估算法改进传统点密度计算方法,结合角分辨率提出顾及密度变化的格网特征提取方法,并将本文中所提出的方法在3组数据上进行了实验验证。结果表明,该角分辨率估算方法的估算误差小于0.002°,能够准确地估算点云角分辨率;与传统点密度特征相比,本文中提出的相对投影密度可以提高点云分类的整体精度,以及在车、杆状物等地物类别上的分类效果。该方法能准确估算点云角分辨率,以较高精度实现点云分类,可为大规模地面激光点云的密度自适应处理提供参考。

双点边角交会法在基坑监测中的应用研究

根据基坑工程特点,提出了一种用双点边角交会法建立基坑水平位移监测的基准点(网),并对工作基点(线)检测计算的一种方法。实际应用表明,该法具有方法简单、作业方便、精度较高的特点,并且能满足基坑工程监测的要求。针对该方法提出一些实际应用建议,可供类似工程参考。

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。

某发动机滑油中断试验轴承失效分析与改进

针对某型发动机压气机前支点轴承在润滑油中断试验时的故障问题,对失效轴承进行宏观、微观检查和金相组织检查,确定轴承的失效为高温磨损失效,主要是由于轴承断油过程中摩擦生热量过高。对轴承进行摩擦生热机制分析,得出在载荷和转速一定时,轴承的摩擦生热与轴承的沟曲率半径、兜孔间隙及引导间隙等参数有关。采用正交试验分析轴承结构参数对轴承生热量的影响,得出增大轴承的内沟半径、引导间隙,可提高轴承的抗断油能力。改进设计的轴承顺利地通过了发动机润滑油中断试验。

单侧大帆板卫星对日姿态轨迹优化及跟踪控制

为了减小单侧大帆板卫星长时间对日巡航模式下气动力矩和引力梯度力矩所造成的三轴角动量积累,对该卫星进行对日姿态轨迹优化及跟踪控制研究.建立单侧大帆板卫星的动力学模型和运动学模型;利用高斯伪谱法得到使三轴角动量积累最小的期望姿态轨迹;为使卫星在惯量矩阵不确定和未知干扰力矩的影响下能够跟踪期望姿态轨迹,设计了自适应滑模控制律.该控制律利用自适应律对控制增益进行调节,无需事先确定系统不确定性的上界.仿真结果表明:所设计的控制律能够实现卫星的对日姿态跟踪;相比常用的对日基准坐标系,优化得到的姿态轨迹能够明显减少卫星三轴角动量的积累.

基于旋转编码器信号的滚动轴承故障特征增强提取

针对滚动轴承故障特征较弱且振动传感器安装受限的场合下故障特征不易提取的问题。结合旋转编码器信号传递路径短、干扰少等优势,提出一种基于旋转编码器瞬时角速度(instantaneous angular speed,IAS)信号的滚动轴承故障特征增强提取法。首先,使用去相位算法(de-phasing algorithm,DPA)抑制转频及其谐波等严格周期性分量;其次,通过多点优化最小熵反褶积(multi-point optimization minimum entropy deconvolution adjusted,MOMEDA)增强滚动轴承故障冲击分量;最后,对增强后的信号进行频谱分析,提取轴承故障冲击特征。通过仿真和轴承外圈实测数据验证所提方法的有效性。