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面向空地中继网络优化的无人机运动控制方法

系统工程与电子技术 2024年第5期46卷 1712-1723页

作者：陶灿灿周锐北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191

本文提出一种基于模型的通信中继无人机运动控制方法,旨在提高地面车辆编队的网络连通性和通信性能。通过联合考虑未知多用户移动性、环境对信道特性的影响以及接收信号的不可用到达角信息来解决中继无人机运动控制问题。该方法主要由... 详细信息

本文提出一种基于模型的通信中继无人机运动控制方法,旨在提高地面车辆编队的网络连通性和通信性能。通过联合考虑未知多用户移动性、环境对信道特性的影响以及接收信号的不可用到达角信息来解决中继无人机运动控制问题。该方法主要由两部分构成:①利用图论中的最小生成树构建网络连接性并定义通信性能指标,该网络连接性同时考虑了地面节点与无人机的通信链路及地面节点与地面节点的通信链路;②针对移动节点的通信中继,提出一种改进粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)和非线性模型预测控制(nonlinear model predictive control,NMPC)相结合的中继无人机运动控制策略,其中移动节点的未来位置由卡尔曼滤波器进行预测。在单一环境和复杂环境下的仿真结果表明,所提出的运动控制方法可以驱使无人机到达或跟踪最优中继位置的运动并提高网络性能,同时论证了考虑环境对信道的影响是有益的。

关键词：无人机中继通信运动控制最小生成树非线性模型预测控制改进粒子群优化

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基于增强条纹去除的超冷原子成像

物理学报 2024年第14期73卷 193-200页

作者：王帅李希姚星灿中国科学技术大学物理学院合肥微尺度物质科学国家研究中心合肥230026 中国科学技术大学中国科学院量子信息与量子科技创新研究院上海量子科学研究中心上海201315 中国科学技术大学合肥国家实验室合肥230088

吸收成像是超冷原子实验中定量测量的基础.典型的成像过程涉及记录探测光场和原子吸收光场的照片.在拍摄这两张照片的时间间隔内,由于探测光不可避免的抖动,会在成像过程中引入条纹噪声模式.常规的条纹去除算法虽然可以抑制这种噪声,但... 详细信息

吸收成像是超冷原子实验中定量测量的基础.典型的成像过程涉及记录探测光场和原子吸收光场的照片.在拍摄这两张照片的时间间隔内,由于探测光不可避免的抖动,会在成像过程中引入条纹噪声模式.常规的条纹去除算法虽然可以抑制这种噪声,但由于其忽略了原子吸收效应对噪声信号的调制,使得原子团上会出现无法完全消除的剩余条纹,并且这一现象会随着原子密度的增大而愈发明显.本文提出了一种创新的增强条纹去除算法,该方法考虑了原子的吸收效应,并通过主动调制噪声信号的强度,从根本上避免了剩余条纹的产生并显著提高了成像的信噪比.在处理均匀费米气体的吸收成像时,新算法成功将表征原子密度波动的相对标准偏差降低约37%.此外,本文还利用该方法对6Li费米原子超流中的第二声波进行了定量观测.与传统的条纹去除算法相比,我们的新方法将密度波关联函数的对比度提高了近4倍,密度响应谱强度提升约15%.上述结果表明,增强条纹去除算法不仅可以有效地抑制条纹噪声,而且更有利于在高密度原子体系中识别和探测一些重要物理效应.

关键词：条纹去除吸收成像幺正费米超流第二声波

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基于混合运动模型的相对状态估计

控制理论与应用 2024年第7期41卷 1207-1215页

作者：夏睿灿裴海龙华南理工大学自动化科学与工程学院自主系统与网络控制教育部重点实验室广东省无人机系统工程技术研究中心广东广州510640

相对状态的精确估计通常依赖参考平台准确的角加速度,在航天场景由外力矩计算,而在日常环境中由于未知阻力普遍存在,准确的外力矩难以获取,角加速度一般由角速度差分近似,导致相对状态估计精度下降.对此,本文构建一种仅依赖惯性测量的... 详细信息

相对状态的精确估计通常依赖参考平台准确的角加速度,在航天场景由外力矩计算,而在日常环境中由于未知阻力普遍存在,准确的外力矩难以获取,角加速度一般由角速度差分近似,导致相对状态估计精度下降.对此,本文构建一种仅依赖惯性测量的相对运动模型,称为混合运动模型,其将恒定加速度模型与向量运动学结合,在独立于力矩和惯性状态的情况下,精确预测相对状态.此外,本文设计扩展卡尔曼滤波器(EKF),将该运动模型与视觉相对观测结合,实现高精度相对状态估计,并以仿真和实际数据评估其性能.仿真实验从轨迹动态特性和相对观测丢失的角度对比该EKF和目前先进的方法,结果证明本文提出的方案具有较高的精度和稳定性.实际实验利用本方法实现虚拟现实应用中的六自由度手柄视觉跟踪,验证其具备先进的毫米级定位精度,演示链接见https://*** ***/video/BV1mv4y1d7iD/.

关键词：相对状态估计多机器人协同虚拟现实扩展卡尔曼滤波器传感器融合

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河道流量遥感估算研究进展与展望

地理学报 2024年第3期79卷 565-583页

作者：孙文超王星灿徐宗学北京师范大学水科学研究院北京100875 城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京100875

河道流量数据为水文水资源领域科学研究与水利工程规划设计提供重要的科学依据。缺实测资料地区河道流量估算是过去几十年水文学界重点解决的科学问题之一。基于遥感观测的河道流量估算方法是解决水文资料缺乏的有效手段,同时也是定量... 详细信息

河道流量数据为水文水资源领域科学研究与水利工程规划设计提供重要的科学依据。缺实测资料地区河道流量估算是过去几十年水文学界重点解决的科学问题之一。基于遥感观测的河道流量估算方法是解决水文资料缺乏的有效手段,同时也是定量遥感与水文水资源学科交叉研究的重要领域。本文系统总结了河道水面宽度、水面高程等与河道流量紧密相关水力学变量的遥感反演方法研究现状,梳理了经验关系法、与水文模型结合和与河流水动力模型结合等基于卫星观测的流量估算数学方法研究进展。在此基础上,阐述了河道流量遥感估算研究中流量估算结果误差评估、多星协作提升观测频率与方法普适性评估等难点问题与未来发展趋势。最后,探讨了遥感估算流量方法的应用前景。

关键词：遥感河道流量缺资料地区水力学水文循环

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家校共育理念下的家长会模式创新

北京教育（普教版） 2024年第2期 78-79页

作者：娄灿北京市西城区师范学校附属小学

家长会是实现家校共育工作的重要一环,传统的家长会模式存在诸多弊端,一定程度上阻碍了家校交流效果的提升。因此,需要在家校共育理念下创新家长会模式,利用互动式家长会畅通学校与家庭的沟通渠道,让家长真正融入到家长会中,更加了解学... 详细信息

家长会是实现家校共育工作的重要一环,传统的家长会模式存在诸多弊端,一定程度上阻碍了家校交流效果的提升。因此,需要在家校共育理念下创新家长会模式,利用互动式家长会畅通学校与家庭的沟通渠道,让家长真正融入到家长会中,更加了解学生的在校情况,也让教师更加了解学生的家庭教育情况。通过创新互动式家长会,让家长会发挥应有的作用,共同促进学生全面健康成长。

关键词：家校共育家庭教育家长会家校交流模式创新互动式学校与家庭沟通渠道

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光照和水分对四季米仔兰幼苗生长的影响

应用生态学报 2024年第2期35卷 439-446页

作者：甘菲菲招礼军霍灿灿王晟广西大学林学院广西森林生态与保育重点实验室南宁530004

四季米仔兰栽培历史悠久,是重要的造景树种。以1年生四季米仔兰幼苗为研究对象,设置3个光照处理(透光度为70%、50%、30%)和3个水分处理(田间持水量为70%、50%、30%),以透光度90%、田间持水量90%为对照,分析不同环境条件下四季米仔兰幼... 详细信息

四季米仔兰栽培历史悠久,是重要的造景树种。以1年生四季米仔兰幼苗为研究对象,设置3个光照处理(透光度为70%、50%、30%)和3个水分处理(田间持水量为70%、50%、30%),以透光度90%、田间持水量90%为对照,分析不同环境条件下四季米仔兰幼苗的生长状况和光合生理指标。结果表明:干旱胁迫和遮光抑制四季米仔兰幼苗的生长,且干旱胁迫的影响大于遮光。随着土壤水分的减少,株高增量、地径增量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和叶绿素含量均显著降低,最大降幅分别为71.4%、81.2%、93.2%、71.5%、70.6%、30.4%;适当遮光(透光度50%)可缓解严重水分亏缺(田间持水量30%)对四季米仔兰幼苗生长的不利影响。透光度70%和田间持水量70%条件下株高增量、叶面积、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度最大。最大荧光、可变荧光、PSⅡ潜在活性、PSⅡ最大光能转化效率随着水分减少呈先上升后下降趋势。四季米仔兰幼苗能够通过调整生长、提高叶绿素含量和调节光合系统来维持光合作用以适应胁迫环境。透光度70%和田间持水量70%有利于四季米仔兰幼苗光合作用的发挥,对其生长有积极影响。

关键词：光照水分生长特性光合作用四季米仔兰

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刑事合规制度的分则体系

清华法学 2024年第1期18卷 134-153页

作者：李本灿山东大学法学院

通过归纳总结域外相关立法、学理不难发现，刑事合规无非是旨在推动企业自我管理的刑事法制度工具。从这一概念出发再来审视我国的刑法分则体系可以发现，刑事合规已经通过不同方式呈现在单位犯罪以及业务关联性渎职犯罪之中。以现行制... 详细信息

通过归纳总结域外相关立法、学理不难发现，刑事合规无非是旨在推动企业自我管理的刑事法制度工具。从这一概念出发再来审视我国的刑法分则体系可以发现，刑事合规已经通过不同方式呈现在单位犯罪以及业务关联性渎职犯罪之中。以现行制度为观察对象，可以归纳得出，当前的刑事合规分则体系呈现如下特征：以前置法合规义务的存在为前提；以法定危害结果出现为原则，危险创设为例外；以具体领域内的个别化立法为原则，缺乏一般性罪名；新罪名的设立以国家监管资源有限且利益关涉重大为前提。沿着这一思路，可以大致预见刑事合规分则立法的未来方向：第一，不宜设定一般意义的、具有普遍约束力的强制性合规条款；第二，在个别领域内，可以通过“完善迷途知返条款”“在关涉法益重大，问题频发的领域，确立相关企业的刑事合规义务”“强化间接规范的合规激励效力”等方式，一方面充分发挥现有制度的合规激励功能，另一方面完善相关的刑事合规分则体系。

关键词：刑事合规分则体系单位犯罪业务监督过失

考虑不同失效模式的索杆结构构件面积缺损限值研究

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华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 52-61页

作者：邓满宇袁行飞董永灿浙江大学空间结构研究中心浙江杭州310058 浙江大学平衡建筑研究中心浙江杭州310058 浙江大学建筑设计研究院有限公司浙江杭州310058

索杆结构长期服役过程中的锈蚀会造成构件截面损失,导致结构内力的重新分配,影响结构的安全性能。文中基于可靠度理论与结构极限状态分别建立了构件强度失效、钢索松弛失效及节点变形失效3种失效模式,并得到了不同失效模式临界状态下的... 详细信息

索杆结构长期服役过程中的锈蚀会造成构件截面损失,导致结构内力的重新分配,影响结构的安全性能。文中基于可靠度理论与结构极限状态分别建立了构件强度失效、钢索松弛失效及节点变形失效3种失效模式,并得到了不同失效模式临界状态下的可靠度限值控制不等式;通过力学推导,给出了以缺损面积为变量的杆件内力与节点位移变化公式,依据该公式可计算出可靠度限值控制不等式中的影响系数矩阵;引入钢材的锈蚀模型并结合非线性规划,提出了一种确定索杆结构构件面积缺损限值的方法。对一Levy型索穹顶的构件面积缺损限值进行了算例分析,并与规范限值进行对比。结果表明:索杆结构中的多数构件在强度失效与变形失效模式下的面积缺损限值高于耐久性限值,但松弛失效模式下的构件面积缺损限值小于耐久性限值,如按该限值要求对结构进行设计及维护将有可能发生钢索松弛失效;而安全性限值对于钢索构件较为严格,对于钢杆构件则与耐久性限值相同。因此,需综合考虑3种失效模式与规范限值,并按最严格的结果进行控制。

关键词：索杆结构可靠度理论非线性规划失效模式面积缺损限值

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泥石流中球形巨石运动规律模型试验研究

西北大学学报（自然科学版） 2024年第1期54卷 133-144页

作者：娄灿昀王飞王家鼎陈晓清西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069 中国科学院/水利部成都山地灾害与环境研究所四川成都610041

该研究通过室外水槽模型试验,模拟了不同直径巨石与不同密度泥石流完全固液耦合作用下的运动状态,分析了泥石流沟内巨石在泥石流中的运动模式、运动的影响因素及其在泥石流中的受力情况,并探讨了泥石流密度与巨石粒径对其运动速度的影... 详细信息

该研究通过室外水槽模型试验,模拟了不同直径巨石与不同密度泥石流完全固液耦合作用下的运动状态,分析了泥石流沟内巨石在泥石流中的运动模式、运动的影响因素及其在泥石流中的受力情况,并探讨了泥石流密度与巨石粒径对其运动速度的影响。研究结果表明:巨石在运动过程中可能出现滚动、跳跃与滑动等运动模式,巨石出现的运动模式同泥石流的密度以及巨石粒径有关;巨石的直径越大,运动速度越小,它在泥石流中的运动模式越简单,越倾向于发生滚动运动,在泥石流流体中的跟随性越好,速度比n越容易趋近于1;巨石粒径对巨石运动速度的影响大于泥石流密度对它的影响。

关键词：泥石流球形巨石水槽试验运动规律