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基于微粒群与模拟退火算法的光纤陀螺导航系统动态补偿方法

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红外与激光工程 2014年第5期43卷 1555-1560页

作者：孟祥涛王巍向政中国航天电子技术研究院北京100094

光纤陀螺惯导系统在进行空间自主导航时,需要经历长期复杂的空间环境,这会使惯性仪表的某些性能发生变化,光纤陀螺仪的光功率下降是一种比较典型的失效模式,这会导致光纤陀螺仪的带宽下降,当航天器进行变轨或姿态机动时其导航精度会降... 详细信息

光纤陀螺惯导系统在进行空间自主导航时,需要经历长期复杂的空间环境,这会使惯性仪表的某些性能发生变化,光纤陀螺仪的光功率下降是一种比较典型的失效模式,这会导致光纤陀螺仪的带宽下降,当航天器进行变轨或姿态机动时其导航精度会降低。针对上述问题,文中提出了微粒群优化的光纤陀螺仪动态补偿方法,根据光纤陀螺仪和参考模型在相同输入下的响应,优化得到补偿环节的参数。但微粒群算法存在过早陷入局部最优解的缺陷,为提高算法的全局搜索能力,采用模拟退火算法使其以较大的概率跳出局部最优解。通过光纤陀螺导航系统的动态导航试验验证了该方法能够有效地补偿光纤陀螺仪的动态特性,提高机动条件下的导航精度,具有较强的工程实用价值。

关键词：微粒群算法模拟退火动态补偿光纤陀螺

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用光纤陀螺测量航天器结构体高频微小角振动

中国惯性技术学报 2013年第5期21卷 646-650页

作者：孟祥涛王巍向政中国航天电子技术研究院北京100094

航天器在轨运行过程中,由于内部多种活动部件的存在,会干扰航天器的结构体,其中动量轮的动不平衡和静不平衡是其主要的干扰源。当动量轮转子高速旋转时会使其与航天器结构体之间产生复杂的耦合振动,造成航天器结构体产生微小角振动输出... 详细信息

航天器在轨运行过程中,由于内部多种活动部件的存在,会干扰航天器的结构体,其中动量轮的动不平衡和静不平衡是其主要的干扰源。当动量轮转子高速旋转时会使其与航天器结构体之间产生复杂的耦合振动,造成航天器结构体产生微小角振动输出。针对动量轮的设计特点,结合在航天器上的安装方式,分析了航天器上的微小角振动环境,根据光纤陀螺的宽频特性,提出采用光纤陀螺实现航天器结构体微小角振动测量的方法,开展了整星试验。通过分析整星的实测数据表明,光纤陀螺可准确测量航天器结构体的微小角振动,频率测量误差小于0.01%,该测量信息可用于图像的动态补偿等领域。

关键词：动量轮耦合振动光纤陀螺动态补偿

基于组合滤波的光纤陀螺惯导/星敏感器组合导航算法

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红外与激光工程 2018年第12期47卷 192-196页

作者：李斌蔡春龙孟祥涛北京航天时代光电科技有限公司北京100094

针对卡尔曼滤波在连续非线性的惯性组合导航系统中对模型误差估计不够准确的问题,提出了利用可直接处理连续非线性系统的预测滤波为卡尔曼滤波提供一步预测的组合滤波算法,弥补了两种滤波算法单独使用时的不足,从而提高了导航系统精度... 详细信息

针对卡尔曼滤波在连续非线性的惯性组合导航系统中对模型误差估计不够准确的问题,提出了利用可直接处理连续非线性系统的预测滤波为卡尔曼滤波提供一步预测的组合滤波算法,弥补了两种滤波算法单独使用时的不足,从而提高了导航系统精度。再利用光纤陀螺惯导实测数据与计算机生成的星敏感器数据对文中组合滤波算法进行了离线仿真,证明了文中组合滤波算法的可行性、优越性。

关键词：预测滤波卡尔曼滤波组合导航光纤陀螺

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宇航用光纤陀螺双应力步进加速退化技术

红外与激光工程 2012年第6期41卷 1566-1570页

作者：王巍向政孟祥涛北京航天时代光电科技有限公司北京100094

光纤陀螺在宇航环境中会承受多种环境应力的作用,针对光纤陀螺在单一加速应力作用下的极限问题,提出双应力交叉步进加速退化试验方法,实现了寿命和可靠性评估。通过建立包含剩余标准化系数的退化轨迹模型,描述了光纤陀螺退化量与应力水... 详细信息

光纤陀螺在宇航环境中会承受多种环境应力的作用,针对光纤陀螺在单一加速应力作用下的极限问题,提出双应力交叉步进加速退化试验方法,实现了寿命和可靠性评估。通过建立包含剩余标准化系数的退化轨迹模型,描述了光纤陀螺退化量与应力水平的关系。基于累积损伤模型及时间折算的模型参数估计方法进行加速退化数据的统计分析,得到光纤陀螺在使用应力水平下的寿命及可靠性信息。以光纤陀螺为对象,验证了此方法的有效性。

关键词：双应力光纤陀螺统计分析

非均匀采样条件下光纤陀螺微小角振动信号检测技术

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红外与激光工程 2016年第3期45卷 267-271页

作者：孟祥涛向政郭景李美清中国航天电子技术研究院北京100094

航天器在轨运行过程中,由于内部存在多种活动部件,会使结构体产生微小角振动,微小角振动呈现振幅较小、频率较高的特点,微小角振动会造成光学载荷成像质量的下降。光纤陀螺从组成原理上具有宽频带和高灵敏度的特点,能够输出采样周期内... 详细信息

航天器在轨运行过程中,由于内部存在多种活动部件,会使结构体产生微小角振动,微小角振动呈现振幅较小、频率较高的特点,微小角振动会造成光学载荷成像质量的下降。光纤陀螺从组成原理上具有宽频带和高灵敏度的特点,能够输出采样周期内的角度增量,可以作为微小角振动测量部件。但是,基于航天器整体时序的综合考虑,无法对光纤陀螺进行均匀采样,提出了非均匀采样条件下的频谱分析方法,将经过非均匀采样得到的整周期时间序列进行傅里叶变换,得到原始信号的幅值和频率,进而实现微小角振动的高精度检测。通过数字仿真和六自由度微振动台试验验证了上述方法的可行性,检测精度优于0.04″。

关键词：微小角振动光纤陀螺非均匀采样频谱分析

PTA数字贸易规则对服务业增加值贸易关联的影响研究

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PTA数字贸易规则对服务业增加值贸易关联的影响研究

作者：孟祥涛天津财经大学

学位级别：硕士

注塑模具侧向分型与抽芯机构知识库与推理机的研究

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同方学位论文库

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注塑模具侧向分型与抽芯机构知识库与推理机的研究

作者：孟祥涛山东大学

学位级别：硕士

随着科学技术的不断进步和社会的高速发展，产品更新换代越来越快。无论是工业产品还是家电产品，大多数应用模具成型。因此，对模具的设计和制造提出了更高的要求。传统的模具CAD软件完全依赖于设计人员的经验和知识，设计效率和设计... 详细信息

随着科学技术的不断进步和社会的高速发展，产品更新换代越来越快。无论是工业产品还是家电产品，大多数应用模具成型。因此，对模具的设计和制造提出了更高的要求。传统的模具CAD软件完全依赖于设计人员的经验和知识，设计效率和设计质量很难满足模具发展的要求。因此在模具设计的过程中，使用智能型模具CAD系统显得尤为重要。本课题将专家系统技术引入到模具设计中，开发了智能注塑模具设计系统。该系统利用塑件产品信息，通过推理机对知识库中的相关知识进行自动推理、分析、决策，得出模具结构总体方案以及相关尺寸，从模型库中选出相应模型，通过参数化驱动重新建模，最终自动完成注塑模具设计过程。本文在前面几届研究生开发的基础上，总结了注塑模具斜销侧向分型与抽芯机构设计知识，结合模具设计知识的特点，利用框架／规则混合表示方法建立了注塑模具侧向分型与抽芯机构设计知识库;详细介绍了斜销侧向分型与抽芯机构的设计理论、过程和方法：系统以成型制品质量最优、效率最高为目标，最终形成了斜销侧向分型与抽芯机构的计算机自动设计系统。以SolidWorks为平台，采用参数化技术建立了侧向分型与抽芯机构的实体模型库。系统通过推理机对知识的推理，模型的调入，参数的驱动，实现侧向分型与抽芯机构的自动化设计。系统还对塑件模型进行了收缩率和脱模斜度的处理，实现了从塑件模型到模具模型的转化，使设计结果更加准确、严谨。通过典型制品的模具设计实例，演示了系统的设计过程。结果表明，系统设计思路正确，操作方便简单，运行可靠，适合模具设计要求。同时，本文在系统软件菜单、界面、设计思路等方面也做了大量的工作，使本系统软件更加人性化，具备了良好的实用性。

关键词：智能注塑模具CAD 知识库斜销侧向分型与抽芯机构塑件信息处理

近海养殖区域水文气象数据采集系统的设计与实现

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同方学位论文库

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近海养殖区域水文气象数据采集系统的设计与实现

作者：孟祥涛大连海洋大学

学位级别：硕士

中国是一个水产养殖大国,水产养殖在改善民生和增加农民收入方面扮演着重要角色。养殖水域的水质参数对养殖物的产量与质量起着非常重要的直接作用。同时气象因素对水产养殖也起到重要作用,一些气候条件对水产养殖物捕食和发育有着关键... 详细信息

中国是一个水产养殖大国,水产养殖在改善民生和增加农民收入方面扮演着重要角色。养殖水域的水质参数对养殖物的产量与质量起着非常重要的直接作用。同时气象因素对水产养殖也起到重要作用,一些气候条件对水产养殖物捕食和发育有着关键作用。目前,水质系统有着监测点多,监测时间长和监测环境复杂的特点。传统的监测方法通常使用固定时间固定地点取样及化学分析方法来采集数据,从而导致数据样本少和实时性低。而在气象数据采集方面,采集的参数更是少之又少。越来越多的渔场与养殖户意识到了水文气象因素在水产养殖业中的重要性。针对这一现状,本文设计了一套近海养殖区域水文气象数据采集系统。该系统利用水质传感器、海流传感器和气象传感器,通过数据采集模块收集近海养殖区域水文参数数据以及气象参数数据,把采集到的数据经过通信模块利用网络传输至服务器,建立了专用的环境参数数据库,用户可以在电脑客户端或者移动客户端阅读所需求的环境参数数据。该系统首先在实验室进行了调试,然后在近海养殖区域展开了试运行,同时针对试运行期间出现的问题对本系统做了改造和升级。现场试验证明系统方案设计合理,达到了预期的功能和效果。近海养殖区域水文气象数据采集系统可靠性高,维护方便,达到近海养殖区域环境下工作要求。设计的此套系统工作稳定,能满足实际需求,有着广泛的应用前景。

关键词：近海养殖水文气象网络传输

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多氨基壳聚糖衍生物的制备及抑菌活性研究

多氨基壳聚糖衍生物的制备及抑菌活性研究

作者：孟祥涛中国科学院研究生院（海洋研究所）

学位级别：硕士

壳聚糖具有独特的化学结构使它表现出多种生物学活性，如抗菌、抗肿瘤等。研究表明，壳聚糖的抑菌活性主要与其分子上的氨基有关，在环境pH小于其pKa时，氨基被质子化带正电荷，有助于与带负电荷的微生物细胞外膜结合，破坏细胞膜稳定... 详细信息

壳聚糖具有独特的化学结构使它表现出多种生物学活性，如抗菌、抗肿瘤等。研究表明，壳聚糖的抑菌活性主要与其分子上的氨基有关，在环境pH小于其pKa时，氨基被质子化带正电荷，有助于与带负电荷的微生物细胞外膜结合，破坏细胞膜稳定性、干扰物质转运等方式抑制或杀灭微生物。但是由于壳聚糖分子量较大，氨基数量相对较少，使它在水中的溶解度差，活性较弱。因此，为了改善壳聚糖的水溶性和抑菌活性，本文合成了多种多氨基壳聚糖，对其抑菌活性进行了研究，并对衍生物的抑菌机理进行探讨。为研究氨基、正电荷及分子量对抑菌活性的影响，制备了不同分子量的氨乙基壳聚糖，和具有不同取代度的氨乙基壳聚糖季铵盐。通过电位滴定、红外光谱、核磁共振等手段对衍生物的结构进行了表征，结果显示衍生物分别为具有分支结构的聚乙二胺基壳聚糖和甲基季铵化的聚乙胺基壳聚糖。为了便于对壳聚糖衍生物进行构效关系研究，本实验探索了化学选择性修饰的新方法，合成了6-氨乙胺基-6-脱氧壳聚糖，6-丁胺基-6-脱氧壳聚糖，溴化6-（1’-吡啶基）-6-脱氧壳聚糖，通过红外光谱，核磁共振，元素分析等手段确定了衍生物的结构和取代度。溶解度实验表明，经氨基化修饰所得到的6种衍生物均具有良好的水溶性。对上述衍生物进行了抑菌活性研究，结果显示衍生化后抑菌活性明显增强，最小抑菌浓度最低达4μg/mL。研究了分子量与衍生物抑菌活性的关系，结果显示分子量在99kDa到27kDa之间时，聚乙二胺基壳聚糖在相同pH下抑菌活性受分子量的影响不大，当分子量降至1.4kDa时抑菌活性迅速下降2-16倍。正电荷种类与密度对衍生物抑菌活性的影响表明低取代度甲基季铵化聚乙二胺基壳聚糖与未季铵化的衍生物抑菌活性增强，但进一步季铵化反而会使活性减弱。pH对抑菌活性的影响因衍生物所带的基团不同而不同：聚乙二胺基壳聚糖由于有更多可质子化氨基，抗菌活性受pH的影响最大，最小的MIC出现在pH6.5;而不同取代度的季铵化聚乙二胺基壳聚糖由于本身带有正电荷，其抑菌活性对pH变化不敏感。对6-胺取代-6-脱氧壳聚糖衍生物的抑菌活性和构效关系的初步研究表明，取代基对衍生物的抑菌活性有很大影响，而且取代基对不同菌种的影响差异较大。260nm吸收实验和扫描电镜观察证实聚乙二胺基壳聚糖及其季铵化衍生物对大肠杆菌细胞膜有破坏作用。本论文希望通过研究氨基对壳聚糖抑菌活性的影响，为设计合成新型抑菌壳聚糖衍生物提供理论基础。

关键词：壳聚糖衍生物抑菌活性多氨基正电性分子量