基于极化SAR梯度和复Wishart分类器的舰船检测

舰船检测是极化SAR系统的重要应用之一。现有的舰船检测方法容易受到旁瓣泄露的干扰,使得舰船目标的形态难以提取,导致检测结果不符合真实情况。此外,在舰船过于密集、尺度不一致的情况下,相邻舰船由于旁瓣的影响有时会被认为是单个目标,从而造成漏检。针对这些问题,该文提出一种基于极化SAR梯度和复Wishart分类器的舰船检测方法。首先,将似然比检验(LRT)梯度引入对数比值梯度框架,使其适用于极化SAR数据;基于LRT梯度图进行恒虚警(CFAR)检测,提取舰船的边缘信息,消除伪影的同时抑制强旁瓣对舰船精细轮廓提取的影响。其次,利用复Wishart迭代分类器对舰船强散射部分进行检测,可排除大部分的杂波干扰且保持舰船形态细节。最后,将二者信息融合,从而可以保持舰船形态细节的同时克服旁瓣和伪信号的虚警。该文在3幅来自ALOS-2卫星的极化SAR图像上进行了对比实验,实验表明与其他方法相比,该文所提算法具有更少的虚警和漏检,且能够有效克服旁瓣泄露,保持舰船形态细节。

广义频分复用系统峰均功率比抑制算法

为了降低广义频分复用系统存在着多载波系统中固有的高峰均功率比问题,本文提出了一种适用于广义频分复用系统的子载波抑制高峰均功率比算法。该算法以限幅法为基础,降低了系统的高峰均功率比,但与限幅法不同的是,该算法几乎不会对带外性能及误码率性能造成影响。由于子载波抑制高峰均功率比算法的峰均功率比抑制性能略差于限幅法,因此本文进一步提出将部分序列传输与子载波抑制高峰均功率比结合来进一步抑制系统高峰均功率比的算法。仿真表明:本文提出的算法的高峰均功率比抑制性能与限幅法相同,且不会对系统的带外与误码率性能造成影响。

基于SCE-UA算法的船舶能效比率优化

船舶能效比率是衡量营运能效的关键指标,采用优化算法开展船舶能量管理可有效改善船舶能效比率,从而满足国际海事组织对船舶碳排放管理的要求。通过构建混合动力船舶的柴油机模型、储能装置模型、船舶动力学和碳排放模型,以柴油机转速和电池充放电功率为决策变量,定义航次时间、主机转速、电池电量和功率等约束条件,采用混合复杂形进化算法(SCE-UA),以某船的典型航次为算例,结合船舶性能、运行环境和任务要求,对船舶营运能效开展全局优化分析,使船舶能效比率降低2.17%~5.19%。优化效果相比采用遗传算法能更有效延缓碳强度指标评级的降级,产生较高的经济成效。

基于幅度和相位混合特征交叉的语音增强方法

为充分利用含噪语音信号的相位特征信息及其与幅度信息的相关性,提出一种幅度和相位混合特征交叉的单通道语音增强方法。提取含噪信号的对数功率谱和相位特征,依次交叉排列;计算复数掩模,将复数掩模的实虚部依次交叉以保持对称输入特征;在此基础上,构建深度编解码器网络(amplitude phase deep encoder decoder network,APDEDN)增强语音质量。实验结果表明,相较单一特征方法,提出方法获得了语音质量感知评估评分和短时目标可懂度上的改善。

磷酸三丁酯络合萃取醋酸的研究

以磷酸三丁酯(TBP)为络合剂,正辛醇为稀释剂,共同组成油相。研究了它们在不同条件下对醋酸溶液的萃取率。在一定条件下,随着醋酸浓度的增大,萃取率先增大后减小;随着油相与水相的体积比或络合剂与稀释剂体积比的增大,醋酸萃取率也增大;醋酸乙酯和三烷基胺均没有TBP对醋酸的萃取能力强。

蓝色离子型陶瓷墨水的制备及其发色机理的探究

采用EDTA络合法,以可溶性金属盐作为主要原料,形成的金属络合物作为发色体,可制备出无沉淀、发色稳定的蓝色墨水。研究了不同n(Al)/n(Co)比和不同烧成温度对离子型蓝色墨水呈色的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、热重差热分析仪(TG-DTA)、紫外-可见光吸收光谱(UV-vis)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)等手段表征了离子型蓝色墨水。结果表明:当n(Al)/n(Co)为2∶0.65时,色度值为L*=45.64,a*=-0.22,b*=-46.67,样品呈现亮蓝色,呈色最佳。对六组不同n(Al)/n(Co)比配制的墨水进行理化性能的测试,其黏度范围在10~30 mPa·s,表面张力在50~65 mN/m,pH值在7.27~7.76之间,墨水静置5个月后,无沉淀且均一、稳定,符合GB/T38985-2020要求。

基于DBS-RRT^(*)算法的机械臂复杂狭窄场景路径规划

针对目前RRT^(*)算法在机械臂复杂狭窄场景路径规划中,存在着规划时间长、路径冗长、狭窄环境规划成功率低的问题,提出一种动态偏置采样DBS-RRT^(*)(dynamic biased sampling RRT^(*))算法。首先,DBS-RRT^(*)算法采用动态偏置率,设计智能椭球子集采样作为偏向采样方法,利用自适应生长策略调整新节点的生长方向与步长,实现动态选择采样方法,提高采样效率,减少无效空间探索,改善搜索导向性的效果;然后,通过设计二维实验验证算法的有效性,实验证明DBS-RRT^(*)算法与RRT^(*)算法相比,规划效率更高,规划路径更短;最后,将DBS-RRT^(*)算法应用于复杂狭窄场景中的机械臂仿真实验。实验数据表明,DBS-RRT^(*)算法与RRT^(*)算法相比,规划路径长度减少了26%,规划时间减少了22.6%,成功率提高了32%。DBS-RRT^(*)算法在复杂狭窄场景中,相比RRT^(*)算法,能够更加有效地实现机械臂避障路径规划。

高速永磁同步电机解耦控制——低载波比数字延时与Smith预估控制

永磁同步电机(PMSM)运行在高速工况时,由于逆变器的开关频率受限使得载波比较低,会出现数字延时加剧的问题,直接影响了系统的控制性能,甚至造成系统失稳。针对低载波比工况下的数字延时问题,首先对数字延时环节进行精确的复矢量建模,并基于转速及电流环带宽的根轨迹、闭环零极点图及波特图分析数字延时对系统性能的影响,并给出考虑延时后系统的临界失稳转速。结合复矢量解耦策略,提出一种改进的基于Smith预估控制的解耦延时补偿电流控制策略,能够避免高速低载波比工况下系统失稳的问题,提高了电流环的稳定性,同时具有较好动态响应能力和解耦性能。采用Simulink仿真对比验证了所提的解耦延时补偿控制策略的有效性。

武汉光谷大悦城高效制冷机房设计总结与探讨

从负荷计算、冷源设备配置、输配系统、控制策略等方面介绍了武汉光谷大悦城购物中心高效制冷机房的设计。该项目采用一级泵变流量系统,制冷机房全年平均设计能效比为5.2,制冷机房运行能效比达到5.54。对高效制冷机房能效比进一步提升的路径和手段进行了总结与探讨。

复杂断裂精细成像技术在南海东部惠州21洼的应用

珠江口盆地惠州21洼地下构造及断裂极为复杂,以前的地震采集方式和处理技术相对落后,地震资料存在断层成像不清、断点不落实、断层下降盘成像模糊等问题,极大地影响了对圈闭形态、构造高点及构造圈闭幅度的准确判断,导致构造圈闭难以识别和落实。为此,提出针对断裂发育区地震信号的深入挖潜处理技术,通过开展精细的信号处理,充分挖掘常规拖缆采集地震数据潜力,获得能够有效改善复杂断裂区成像的中、低频信号及大入射角范围内的有效地震反射,提高了断裂发育区地震资料信噪比。利用高保真的地震信号,开展基于数据与地质模式相约束的高精度叠前深度偏移速度建模,针对复杂断裂区,较好地利用大炮检距地震信息和中、低频有效信号,采取优势信号驱动下的高精度网格层析速度建模,极大地提高了速度拾取精度。同时,利用地质模式对速度模型进行有效约束,将成像效果与速度模型的相关性相结合,确定最终的成像速度模型,改善了惠州21洼复杂断裂区的构造成像效果。该项技术在惠州21洼勘探研究中得到较好应用,极大地降低了断层不落实对构造圈闭评价带来的影响,提高了构造圈闭解释的准确性,有效推动了该区勘探进程。

HEVC中基于四叉树结构的分块模式编码算法研究

高效率视频编码(High Efficiency Video Coding,HEVC)作为新一代视频编码标准,在当前高清视频压缩传输领域具有广阔的应用前景。为保证视频编码效率,降低编码计算复杂度,文章提出一种基于四叉树结构的分块模式HEVC编码算法。该算法在保证高质量编码性能的基础上,有效降低了编码算法的计算复杂度,提高了编码效率。

量化三维网格模型复杂度的Fractal Dimension^(+)方法

对三维网格模型复杂度的评估及应用进行研究,提出基于Fractal Dimension^(+)方法量化三维网格模型复杂度。该方法利用分形几何学的分形维度来确定三维网格模型的不规则性;为了全面量化复杂度并且提高量化的准确性和可信度,在分形维度算法中添加孔隙比和亏格数的概念,全面考虑介质内部空间分布和几何结构的连接性以及孔洞分布的信息。对大量三维网格模型进行实验,结果表明Fractal Dimension^(+)方法可以有效计算出准确的复杂度。

全局求解一类线性比式和问题的分支定界算法

针对一类线性比式和规划问题(SLR)提出一种新的分支定界算法.首先通过Charnes-Cooper变换和引进新的变量将该问题转化为等价非线性规划问题(EP).其次在给定子盒子上对问题(EP)非凸约束的凹部分进行线性近似,得到一个凸二次规划问题(SOCR).然后用所提出的算法求问题(SLR)的全局最优解.最后从理论上证明了算法的收敛性和计算复杂度,数值实验表明该算法是可行有效的.

基于VOF方法的超临界二氧化碳——水两相流动孔隙尺度数值模拟

二氧化碳(CO_(2))捕集与封存技术有利于减少CO_(2)的排放量,近年来针对CO_(2)地质封存形成了从纳米尺度到油气藏尺度的大量研究成果,大多数研究只针对单一维度多孔介质中流动行为开展研究,且物理实验方法受许多不确定性因素影响,十分耗费时间和成本。为了从微观角度深入理解CO_(2)地质封存过程中的渗流行为,提高CO_(2)地质埋存量,基于追踪两相界面动态变化的VOF(Volume of Fluid)方法,分别建立了2D和3D模型,开展了超临界CO_(2)-水两相流动数值模拟研究,对比了不同润湿性、毛细管数、黏度比条件下的CO_(2)团簇分布特征、CO_(2)饱和度变化规律,揭示了孔隙尺度CO_(2)埋存的内在机理。研究结果表明:①随着岩石对CO_(2)润湿性增加,CO_(2)波及范围扩大,同时CO_(2)团簇的卡断频率减少,CO_(2)埋存量增加;②随着毛细管数的增加,驱替模式由毛细指进转变为稳定驱替,CO_(2)埋存量增加;③随着注入超临界CO_(2)黏度逐渐接近水的黏度,两相流体之间的流动阻力降低,促进了“润滑效应”,CO_(2)相的渗流能力提高,CO_(2)埋存量增加;④润湿性、毛细管数、黏度比在不同维度多孔介质模型中对CO_(2)饱和度的影响程度不同。结论认为,基于VOF方法的CO_(2)-水两相渗流模拟研究在孔隙尺度上揭示了CO_(2)地质封存过程中的渗流机理,对CCUS技术的发展有指导意义,也为更大尺度的CO_(2)地质封存研究提供了理论指导和技术支撑。

紫花苜蓿和通奶草根土复合体的力学特性

[目的]研究土壤含水率、根系面积比对紫花苜蓿(Medicago sativa)和通奶草(Euphorbia hypericifolia)根系固土效果影响及根土间作用机理,为矿山生态修复中植物种类的选取,土壤含水率的控制提供科学依据。[方法]以辽宁省阜新市海州露天矿边坡野生紫花苜蓿、通奶草为研究对象。开展植物根系拉伸试验,确定根系抗拉特性。开展根土复合体剪切试验,确定2种植物根系最适宜含水率。在最优含水率基础上开展根土复合体剪切优化试验,确定最佳固土效率根系面积比。[结果](1)2种植物根系抗拉力随根径呈幂函数增加,抗拉强度随根径呈幂函数减小。(2)素土和2种根土复合体黏聚力随含水率增加呈先增加后减小趋势,内摩擦角随含水率增加呈减小趋势;(3)紫花苜蓿根系、通奶草根系在含水率分别为25%和21%时,固土效果最佳。(4)在最优含水率下,紫花苜蓿、通奶草根系面积比分别为0.04%和0.08%时,固土效果最佳。[结论]通奶草根系的形态学效应和力学效应使其成为较紫花苜蓿根系具有更佳固土效果的优势物种。

复杂多孔结构对丙烷爆炸的影响

为了揭示复杂多孔障碍物对丙烷/空气爆炸动力学参数的影响,采用小尺寸爆炸管道,运用高速摄像技术和数据采集手段,分析不同试验条件下火焰穿越复杂多孔障碍物前后的形态及管内压力变化。结果表明:受复杂多孔障碍物的影响,爆炸火焰穿过障碍物时,会触发Richtmyer Meshkov不稳定性,火焰失稳,形态复杂;随着障碍物阻塞率的增加,爆炸火焰到达障碍物所在位置的时间减小;复杂多孔障碍物对爆炸火焰有明显的激励作用,火焰传播速度随障碍物阻塞率的增加而增加;在所有试验中,火焰传播速度均在0.4~0.5 m的管段攀升至最大;障碍物阻塞率增加,管道出口端的最大爆炸压力增加,达到最大爆炸压力所需的时间增加,爆燃指数随障碍物上圆孔的间距增加而增加。

基于线性模型广义似然比检验的突发信号检测方法

针对突发信号检测问题,分别建立了实信号检测和复信号检测的二元假设检验模型,基于线性模型广义似然比检验构建了检验统计量,得出了两种假设条件下检验统计量的概率分布函数,并根据检验统计量的概率分布函数推导出了检测器性能的解析表达式。用仿真的方法对推导结果进行了验证,仿真结果和理论结果完全一致。

基于相位补偿的高频Vienna整流器解耦控制方法

针对三相三线制Vienna整流器控制频率与输入电压频率比值较低时dq轴耦合加剧的问题,采用基于复系数传递函数的方法,推导了Vienna整流器电流环的开环传递函数。在同步旋转坐标系下,建立了考虑数字控制延时后的电流环复系数控制模型,对该模型的分析与研究表明,考虑数字控制延时后,传统电流前馈解耦方法不能实现完全解耦。为解决此问题,提出了一种带相位补偿的电流前馈解耦控制方法。该方法将输出的控制信号乘上延时对应的相位补偿量后作为新的控制信号,以消除延时对控制环路的影响,有效提高了电流环的性能。最后搭建了1 000 W的Vienna整流器仿真与实验平台进行验证,仿真与实验结果证明了所提控制策略的有效性。

机身壁板复杂载荷解耦方法研究

本文介绍了一种可以将复杂载荷解耦为试验平台可以施加的基准载荷的方法。首先,在机身壁板考核区构造一个原始应变分量与组合载荷应变分量的残差函数,该函数以各基准载荷施加比例为自变量,通过使该函数值的平方和最小,将问题转化为无约束非线性规划问题,然后用fminunc函数求解该问题,最后得到各基准载荷的施加比例,从而可以得到解耦的试验载荷。

烧嘴偏转角度对气化炉渣层分布特性的影响

气化炉灰渣比(合成气携带走的飞灰与沉积至壁面的熔渣的质量比)是影响后续合成气净化设备寿命的关键因素,优化烧嘴偏转角度是控制气化炉灰渣比的有效方法。采用数值模拟方法,研究了HNCERI(Huaneng Clean Energy Research Institute)气化炉一段四烧嘴偏转角度对气化炉灰渣比、壁面渣层及耐火材料的影响。数值模拟结果表明,烧嘴偏转角度由0°增加至4.5°,灰渣比由2.0降低至0.8,液态渣层平均停留时间减少31.5%。偏转角度增加,渣口位置液/固态渣层厚度均增加;H=4.45~5.07 m位置固态渣层厚度下降,液态渣层厚度则增加。液态渣层流速与黏度呈负相关,与厚度呈正相关,液态渣层厚度主要受流速和颗粒沉积率影响。偏转角度增加,烧嘴平面上方耐火材料表面平均温度升高,烧嘴平面下方耐火材料表面平均温度降低,偏转角度为3.5°时耐火材料需要承受的最高温度取得最低值。在有效降低灰渣比前提下,为减少气化炉堵渣、渣层脱落和耐火材料烧蚀概率,HNCERI气化炉烧嘴偏转角度建议取3.5°。