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基于N-EKF的非合作低轨目标双星无源定位跟踪算法

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系统工程与电子技术 2024年第5期46卷 1777-1782页

作者：李罗钢路鹰晁鲁静任金磊中国航天科技创新研究院北京100088

针对两颗天基光学卫星对低轨非合作目标进行无源定位跟踪的问题,提出了一种基于Newton迭代与扩展卡尔曼滤波(Newton iteration and extended Kalman filter,N-EKF)的定位跟踪算法。首先,将基于角度测量信息的双星观测模型转化为双直线... 详细信息

针对两颗天基光学卫星对低轨非合作目标进行无源定位跟踪的问题,提出了一种基于Newton迭代与扩展卡尔曼滤波(Newton iteration and extended Kalman filter,N-EKF)的定位跟踪算法。首先,将基于角度测量信息的双星观测模型转化为双直线公垂线中点问题,并进一步转化为非线性方程问题,使用Newton迭代算法得到非合作目标的初始定位信息。然后,采用扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)方法,在初始定位信息基础上,结合近地轨道动力学模型,实现对非合作在轨目标的精确跟踪滤波。最后,通过仿真验证了所提方法的可行性及优势。

关键词：双星无源定位非合作低轨目标跟踪滤波

基于PVAR和ARIMA-GM模型的南水北调中线生态保护与高质量发展耦合评价与预测

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基于PVAR和ARIMA-GM模型的南水北调中线生态保护与高质量发展耦合...

作者：李保路河南农业大学

学位级别：硕士

南水北调工程是为了解决水资源压力、南北水资源分布不均的问题。中线工程又是重要组成部分,但是在发展的过程中出现生态环境问题亟待解决,而这项工程对于中国的经济社会发展、生态环境保护具有重要意义。本研究以南水北调中线沿线城市... 详细信息

南水北调工程是为了解决水资源压力、南北水资源分布不均的问题。中线工程又是重要组成部分,但是在发展的过程中出现生态环境问题亟待解决,而这项工程对于中国的经济社会发展、生态环境保护具有重要意义。本研究以南水北调中线沿线城市为研究区,时间范围是2000-2020年,构建沿线城市生态保护与高质量发展指标体系,运用熵值法测算生态保护指数、高质量发展指数和耦合协调度指数,同时运用PVAR模型探究生态保护与高质量发展两者之间交互响应。最后利用ARIMA-GM(1,1)组合模型预测2021-2030年耦合协调度,主要结果与结论如下:(1)提出生态保护、高质量发展和耦合协调度评价的基本思路。在生态保护理论、高质量发展理论和耦合协调度理论指导下,分别从环境压力、环境状态和环境响应3方面进行生态保护评价;以创新、协调、绿色、开放和共享5个方面进行高质量发展评价;以生态保护指数和高质量发展指数进行耦合协调度评价。(2)建立生态保护和高质量发展评价指标体系。根据评价的基本思路,通过对生态保护和高质量发展指标分析,构建了较为完善的评价指标体系。生态保护评价指标体系:生态保护(目标层),环境压力、环境响应和环境状态(准则层)和12个指标(指标层)。高质量发展评价指标体系:高质量发展(目标层),创新、协调、绿色、开放和共享(准则层)和27个指标(指标层)。(3)采用耦合协调度模型,以研究区15个城市为基础,分别计算了2000-2020年生态保护指数、高质量发展指数和耦合协调度指数,并进行时空动态分析。经计算,生态保护指数、高质量发展指数和耦合协调度指数呈现上升趋势,表明南水北调中线逐步转向为生态保护与高质量发展同步协调的高质量发展。(4)以2000-2020年生态保护指数和高质量发展指数为基础,利用PVAR模型进行生态保护和高质量发展长期关系探讨。通过PVAR模型分析,在5%的置信水平下,滞后一期的高质量对当期生态保护的影响系数为0.071,表明高质量发展对生态保护具有正向影响效应。以2000-2020年耦合协调度指数为基础,利用ARIMA-GM(1,1)组合模型预测2021-2030年耦合协调度。通过ARIMA-GM(1,1)组合模型预测可知,2021-2030年耦合协调度呈现整体上升趋势。

关键词：南水北调中线生态保护高质量发展耦合协调度 PVAR模型 ARIMA-GM(1,1)组合模型

硝基噻唑衍生物5NTS成药性评价及与10-HDA联合用药研究

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硝基噻唑衍生物5NTS成药性评价及与10-HDA联合用药研究

作者：张茂路齐鲁工业大学

学位级别：硕士

抗生素耐药性问题已成为全球健康领域面临的严峻挑战,对个体和公共卫生系统构成了严重威胁。细菌耐药性的产生导致原本可治的感染难以控制,延长疾病持续时间并增加治疗失败的风险。耐药性感染的死亡率较高,尤其影响免疫力较弱的群体,因... 详细信息

抗生素耐药性问题已成为全球健康领域面临的严峻挑战,对个体和公共卫生系统构成了严重威胁。细菌耐药性的产生导致原本可治的感染难以控制,延长疾病持续时间并增加治疗失败的风险。耐药性感染的死亡率较高,尤其影响免疫力较弱的群体,因此开发全新耐药菌感染治疗的药物刻不容缓。5NTS(5-[（5-nitro-1,3-thiazol-2-yl）sulfanyl]-1,3,4-thiadiazol-2-amine)是基于深度神经网络利用人工智能开发的全新硝基噻唑类衍生物抗生素,它对多种耐药细菌表现出了抗菌活性,是一种新型抗菌候选药物。本课题通过对5NTS的药效、安全性及药代动力学等进行成药性评价,为该药物的商业化开发及临床应用奠定基础。（1）5NTS体外药效学评价:研究发现5NTS具有广谱的抗菌特性,对***（ATCC 25922）、***（ATCC 29213）、MRSA（ATCC 43300）等常见致病菌及耐药菌具有良好的抑制效果,其最小抑菌浓度为0.5-8μg/m L;5NTS可以有效抑制大肠杆菌和变形杆菌的迁徙运动;随着外界环境质子浓度的降低,5NTS的最小抑菌浓度也逐渐降低;5NTS可显著提高细菌细胞内ROS的水平,这可能是其抑菌靶点之一;经过对耐药菌株全基因组测序分析发现金黄色葡萄球菌基因组产生了突变,涉及细菌蛋白质合成（pri A,prm A和rot）,运输（met C和agc S）,甲基化调节（mia B）和硝化还原（nad E）等。（2）5NTS安全性评价:体外细胞毒性实验表明,5NTS在8μM时表现出明显的肾细胞毒性,这与其硝基基团存在密不可分。Ames实验结果表明在11.2μg/皿情况下,5NTS并未表现出明显的致畸变能力。小鼠急性毒性实验表明5NTS的半数致死剂量为2018.3 mg/kg（95%置信区间:1510.0 mg/kg-2738.3 mg/kg）属于低毒化合物。为了评估新型药物对生殖系统的遗传毒性,进行了5NTS小鼠精子致畸实验,结果表明5NTS并未具有明显的生殖细胞毒性;5NTS在1009.1 mg/kg时会导致小鼠骨髓细胞微核率的提高,但是并未超过小鼠标准微核率正常值范围;5NTS连续90天亚慢性毒性实验发现,当其浓度为50.5 mg/kg时对大鼠的体重、饮食、饮水、血液生化指标和器官未表现出显著影响;斑马鱼胚胎毒性实验结果表明5NTS并未表现出任何胚胎致畸毒性。（3）药代动力学研究表明5NTS经口给药后药物吸收与代谢速度快,低剂量组C为40.99 ng/m L,药物的半衰期为10.32 h。在高剂量组中,C为64.25ng/m L,药物的半衰期为8.57 h。5NTS对小鼠肠道菌群影响较弱,在停药后1-2周肠道菌群即可恢复至正常水平。（4）联合用药被视为对抗抗生素耐药性细菌的有效手段,不仅有助于提高治疗效果,还能降低单一抗生素使用带来的选择压力,降低耐药性的发生。10-羟基-2-癸烯酸（10-HDA）是蜂王浆中的一种主要脂肪酸,具有抑菌、抗炎、抗肿瘤等多种生物学活性。本研究表明5NTS与10-HDA联合用药具有相加作用,其中联合用药对大肠杆菌的抑制效果最好,FIC为0.5。1/2×MIC（4μg/m L）5NTS与0.5mg/m L 10-HDA联合用药可以有效抑制大肠杆菌生长,效果与1×MIC（8μg/m L）5NTS接近,将用药剂量降低1倍。同时5NTS与10-HDA联用可以有效提高细菌细胞膜内外电位差与通透性,显著降低细菌内部的ATP含量。这些结果表明10-HDA可以通过提高细菌细胞膜通透性使得更多5NTS进入胞内达到提高其抑菌效果的目的。综上所述,本研究首次对新型硝基噻唑类衍生物抗生素5NTS进行药效学、毒理学及药代动力学等全面的成药性评价,为新型抗菌候选药物的开发及应用奠定了基础。5NTS与10-HDA联合用药可以有效降低5NTS药物的使用,为应对抗生素耐药性问题提供了新的解决方案和有效途径。

关键词：硝基噻唑衍生物成药性评价药代动力学 10-HDA 联合用药

简洁时频分布与宽度学习在轴承故障诊断中的研究及应用

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简洁时频分布与宽度学习在轴承故障诊断中的研究及应用

作者：路天天广东技术师范大学

学位级别：硕士

体内外评估丹酚酸A对猪伪狂犬病病毒的抗病毒作用

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体内外评估丹酚酸A对猪伪狂犬病病毒的抗病毒作用

作者：陈梓路河南农业大学

学位级别：硕士

猪伪狂犬病是由伪狂犬病病毒（PRV）引起的一种高度传染性疾病,主要影响猪,但也可以感染其它多种家畜、野生动物甚至人。PRV可以引起动物的神经系统、呼吸系统和生殖系统的疾病,严重影响动物的健康和生产性能。尽管在过去的几年科研人... 详细信息

猪伪狂犬病是由伪狂犬病病毒（PRV）引起的一种高度传染性疾病,主要影响猪,但也可以感染其它多种家畜、野生动物甚至人。PRV可以引起动物的神经系统、呼吸系统和生殖系统的疾病,严重影响动物的健康和生产性能。尽管在过去的几年科研人员一直致力于研发针对PRV的药物,但截至目前,尚未有药物来治疗PR。因此探索发现安全有效的药物对PR的预防及治疗具有重要意义。天然提取物具有结构多样、拥有更高的生物学活性与安全性、更易进入细胞发挥药效等特点,是当下药物筛选和新药研发的热门选择。此外,针对一些特殊的关键靶点,从天然化合物中筛选得到其调节剂的概率更大。本研究利用携带绿色荧光蛋白（GFP）报告基因的重组PRV,从天然化合物库中成功筛选到7种对PRV具有显著抑制作用的药物,并选择丹酚酸A（SAA）作为进一步研究的对象。我们在非洲绿猴的肾上皮细胞（Vero）和猪肾近曲小管上皮细胞（LLC-PK1）上对SAA抗PRV效果进行了初步评估,并用囊膜和非囊膜病毒探索了SAA的抗病毒方式,为抗PRV药物的研发奠定基础。1.抗PRV药物筛选利用PRV重组病毒（PRV-GFP）,初步筛选具有潜在抑制PRV增殖的天然小分子化合物。以抑制荧光值大于80%为标准,筛选出包括（-）-表没食子儿茶素没食子酸酯、没食子酸辛酯、茶黄素-3,3'-双没食子酸、姜黄素、黄芩苷、SAA和石榴皮鞣素在内的七种具有抑制PRV增殖能力的天然化合物。然后对SAA进行细胞活性检测与剂量依赖性试验,评估药物的细胞毒性及其抗病毒效果。结果显示,SAA能显著抑制病毒增殖,化合物在Vero和LLC-PK1细胞上的最大无毒浓度（TC0）均为50μM,细胞半数致死浓度(CC50)分别为296.3μM和272.9μM。之后我们应用不同的攻毒和药物剂量进行初步抗病毒效果探究,结果表明SAA在体外能够显著抑制PRV的增殖,其抑制效果具有剂量依赖性。同时我们简单评估了其他丹参提取物,丹酚酸B与丹酚酸C抗PRV的作用效果,结果发现丹酚酸B对PRV的增殖没有抑制效果,而丹酚酸C能够抑制PRV的增殖。***对不同PRV毒株抗病毒效果评估为进一步评估SAA对不同PRV毒株的抗病毒作用,我们选用了4株不同来源的PRV毒株包括2株临床分离毒株（PRV-QXY和PRV-HN）、1株疫苗毒株（PRV-Δg E）和1株重组毒株（PRV-GFP）,在Vero和LLC-PK1两种细胞上以全处理的方式,通过测定TCID50、荧光定量PCR（q PCR）的方式对病毒增殖情况进行定量分析,并使用间接免疫荧光技术（IFA）对病毒蛋白表达进行观察,多角度评价SAA的抗病毒效果。结果显示,SAA在不同细胞上对不同PRV毒株的基因组复制、病毒蛋白合成和病毒粒子产生均有抑制作用,不具备细胞特异性与毒株特异性。***抗PRV作用方式的初步探究为了初步探究SAA对PRV的抗病毒机制,我们选用PRV-GFP、PRV-QXY两种毒株进行预处理、共处理、后处理三种处理方式,通过不同时间添加SAA来测定两种毒株在Vero细胞的感染能力并通过TCID50以及IFA初步探索抗病毒机制。结果显示,在三种处理方式中,共处理的效果最好,预处理与后处理对PRV的增殖抑制效果较差。之后我们对PRV-QXY增殖的早期阶段（吸附、内吞）以及SAA的广谱抗病毒作用进行探究,结果表明SAA影响病毒的吸附和内吞阶段,同时在预孵育条件下SAA对PEDV-GFP、VSV-GFP、PRV-GFP三种囊膜病毒具有一定抑制效果,但对非囊膜病毒柯萨奇病毒（CVB3）没有抑制效果。***体外体内直接灭活作用效果评估为探究SAA对囊膜病毒的灭活效果,我们用三种囊膜病毒（PRV-GFP、PEDV-GFP、VSV-GFP）进行灭活试验,通过核酸酶消化试验验证其灭活机制,并在体内评估SAA灭活效果。结果表明SAA通过破坏病毒囊膜来灭活囊膜病毒,经灭活后的致死剂量的病毒,皮下注入小鼠体内后小鼠死亡率与体内病毒增殖的拷贝数显著降低。

关键词：猪伪狂犬病病毒天然化合物丹酚酸A 抗病毒囊膜灭活

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应变诱导VW124A合金超细晶及细化机制

应变诱导VW124A合金超细晶及细化机制

作者：路栋梁中北大学

学位级别：硕士