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基于机器学习的低轨卫星高精度轨道预报

武汉大学学报(信息科学版) 2024年

作者：唐宇张伟李星星付元辰张柯柯武汉大学测绘学院

高精度低轨卫星预报轨道是全球低轨导航增强应用的基础。目前应用较为广泛的动力学外推方法存在着受动力学模型精度影响大、预报误差累积快的问题。为弥补这一缺陷，将机器学习方法与动力学外推法结合以提升低轨卫星轨道预报精度，并对... 详细信息

高精度低轨卫星预报轨道是全球低轨导航增强应用的基础。目前应用较为广泛的动力学外推方法存在着受动力学模型精度影响大、预报误差累积快的问题。为弥补这一缺陷，将机器学习方法与动力学外推法结合以提升低轨卫星轨道预报精度，并对支持向量机（support vector machine， SVM）、反向传播（back propagation， BP）神经网络和长短期记忆（long short term memory， LSTM）神经网络3种机器学习方法在低轨卫星轨道预报中的适用性进行了深入分析。利用Sentinel-3A卫星2019-01-01—2019-07-14的数据集进行了预报时长为180 min的短期轨道预报实验，对模型最优参数进行了探究，基于各模型最优参数配置进行轨道预报实验。结果表明，三种机器学习方法均能有效提升低轨卫星轨道预报精度，提升效果在不同预报时长下存在明显差异。当轨道预报时间为20 min，LSTM神经网络模型对预报轨道的精度提升效果（38.1%）显著优于SVM（-0.1%）与BP（-1.2%），预报轨道精度可达1.07 cm（3D）。当预报时长大于40 min，SVM和BP模型效果优于LSTM模型。在预报时长达到180 min时SVM和BP模型仍可以实现6-7 cm的轨道预报精度，相比于传统动力学法提升了约50%。

关键词：轨道预报机器学习神经网络低轨卫星

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星基并置轨道配置对地球自转参数解算的影响

导航定位学报 2024年第2期12卷 13-22页

作者：陈子超李星星张柯柯张伟黄适袁勇强武汉大学测绘学院武汉430079

为了进一步研究全球卫星导航系统(GNSS)和卫星激光测距(SLR)低轨卫星(LEO)星基并置对于地球自转参数(ERP)解算的贡献,综合评估星基并置轨道配置和空间连接误差对地球自转参数解算的影响:通过仿真实验,联合地面全球定位系统(GPS)、低轨... 详细信息

为了进一步研究全球卫星导航系统(GNSS)和卫星激光测距(SLR)低轨卫星(LEO)星基并置对于地球自转参数(ERP)解算的贡献,综合评估星基并置轨道配置和空间连接误差对地球自转参数解算的影响:通过仿真实验,联合地面全球定位系统(GPS)、低轨卫星星载GPS,以及低轨卫星激光测距观测数据,分析低轨卫星轨道配置、空间连接误差对地球自转参数解算精度的影响。结果表明,ERP的估计精度受低轨星基并置站的轨道高度和倾角影响较为明显;相比于低轨道、低倾角卫星,高轨道、高倾角卫星对于极移参数的解算精度提升效果更为显著,这主要是得益于该轨道配置可提供更多的SLR观测数据;此外,空间连接误差分析结果表明,ERP对于低轨卫星SLR棱镜质心改正的误差更加敏感,特别是在Z向,2 cm的Z向SLR棱镜质心改正误差可使得极移X分量和Y分量的估计精度分别下降24%和14%。

关键词：低轨卫星(LEO) 星基并置站地球自转参数(ERP) 轨道配置空间连接误差

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城市化进程对鸟类群落的影响

现代园艺 2024年第15期47卷 44-46,52页

作者：高敏张喆李兰英袁迪单新钰张柯柯西南林业大学园林园艺学院云南昆明650224

近年来,随着城市化的快速发展,“混凝土”森林高速成长,很多原本适合鸟类群落生存和居住的栖息生境空间被城市用地所取代,导致鸟类种群的丰富度和多样性较之前大幅减少,城市生物多样性遭受挑战。鸟类群落是生物多样性的重要组成部分,是... 详细信息

近年来,随着城市化的快速发展,“混凝土”森林高速成长,很多原本适合鸟类群落生存和居住的栖息生境空间被城市用地所取代,导致鸟类种群的丰富度和多样性较之前大幅减少,城市生物多样性遭受挑战。鸟类群落是生物多样性的重要组成部分,是衡量城市生态系统平衡的重要指标,探究城市化进程对鸟类群落的影响,对维持城市生态系统平衡、推动城市生物多样性增加等方面具有重要意义。本研究从城市绿地面积、绿地斑块岛屿化、绿地廊道连通性、城市植被类型、组成、结构等对鸟类群落的影响进行系统阐述,并就如何更好地保护鸟类群落提出相关建议及措施,以推动城市绿地更好地实现为游人服务和保护鸟类的目标,进而实现城市的可持续发展。

关键词：城市化生物多样性鸟类群落城市绿地生境植被

可靠性度量下的SDH承载配网线路光纤差动保护逻辑优化

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微型电脑应用 2024年第4期40卷 72-75,96页

作者：毛德拥吴朝文卢峰陈小龙张婷张柯柯国网安徽省电力有限公司合肥供电公司安徽合肥230041

SDH承载配网的节点分布存在偏差,在分配时难以实现节点互通,对配网光纤分配造成较大影响,无法及时对配网线路进行差动保护。为了提升SDH承载配网线路光纤差动保护的实时性,设计了一种可靠性度量下的SDH承载配网线路光纤差动保护逻辑优... 详细信息

SDH承载配网的节点分布存在偏差,在分配时难以实现节点互通,对配网光纤分配造成较大影响,无法及时对配网线路进行差动保护。为了提升SDH承载配网线路光纤差动保护的实时性,设计了一种可靠性度量下的SDH承载配网线路光纤差动保护逻辑优化方法。在分层和分割的正交关系设定下,以垂直和水平两个方向划分SDH承载配网光纤的传输结构,形成电路层、通道层以及传输媒介层。按照全电流模式和故障分量模式定义差动保护依据,通过差动保护整定值设定,增加配网线路光纤差动保护的灵敏度。考虑配网线路光纤分配模式,随机选择2组判断变量,以可靠性度量方式建立模型,将相交区域设定为可能出现的故障位置,实现SDH承载配网线路光纤分配的差动保护逻辑优化。实验以内部故障和外部故障两种类型进行差动保护测试,新方法可以不受暂态电容电流影响,将三相差流控制在0 A,具有较高的安全性,且差动保护响应时间低于5 ms,提升了差动保护的实时性能。

关键词：差动保护线路光纤 SDH承载配网可靠性度量

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群文阅读在初中古诗词教学中的应用研究

群文阅读在初中古诗词教学中的应用研究

作者：张柯柯江西师范大学

学位级别：硕士

群文阅读作为一种新兴的阅读教学模式,不仅受到了语文教育界诸多专家和学者的广泛关注,也推动了一线教师对群文阅读进行教学研究和实践。当前单篇古诗词教学已难以适应课堂教学的发展和时代对提升学生阅读素养的要求,《义务教育语文课... 详细信息

群文阅读作为一种新兴的阅读教学模式,不仅受到了语文教育界诸多专家和学者的广泛关注,也推动了一线教师对群文阅读进行教学研究和实践。当前单篇古诗词教学已难以适应课堂教学的发展和时代对提升学生阅读素养的要求,《义务教育语文课程标准(2022年版)》也提出要培养学生的学科核心素养。群文阅读教学通过串联多篇短小精练的古诗词,可以调动学生阅读兴趣,激发古诗词的活力,使初中古诗词教学焕发新的面貌。基于此,笔者在大量阅读文献的基础上,结合当前初中古诗词教学中存在的不足,将群文阅读引入初中古诗词教学,积极探索初中古诗词教学的优化策略。本文除引言与结语外,正文部分主要分为五个章节。第一章对群文阅读的相关概念进行界定,并论述了群文阅读的主要特点以及与其他阅读的区别。第二章从时代的要求、中考考试大纲的精神、传统古诗词阅读教学的局限这三个方面对古诗词群文阅读教学进行了必要性分析;可行性则从符合初中生认知发展规律和初中古诗词教材编排特点这两个视角展开。第三章通过学生版和教师版问卷调查,了解并分析了当前初中古诗词教学现状和存在的问题,主要包含学生学习兴趣、学习态度、教学方法、教学评价等方面,并对存在的问题进行了原因分析,为本研究确立出发点。第四章根据当前初中古诗词教学中存在的不足,将群文阅读引入初中古诗词阅读教学中,并结合初中古诗词的具体篇目,从合理设计议题、整合群文文本、充实教学方法、注重评价反思四个方面提出初中古诗词教学的优化策略。第五章在遵循上一章节优化策略的基础上,以初中语文八年级上册课文《春望》为例,进行了群文阅读教学案例设计,并总结了在初中古诗词群文阅读教学中应注意的问题。

关键词：群文阅读初中古诗词教学策略

热解还原法制备镀镍ZrO_(2)增强低银SnAgCu系复合钎料及其钎焊

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稀有金属材料与工程 2023年第8期52卷 2876-2884页

作者：吴咏锦张柯柯吴婉王冰莹高一杰刘鹏河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 有色金属新材料与先进加工技术省部共建协同创新中心河南洛阳471023

采用热分解-还原法制备镀镍ZrO_(2)增强相,粉末冶金法制备镀镍ZrO_(2)增强Sn1.0Ag0.5Cu复合钎料,研究了ZrO_(2)纳米颗粒表面金属化以及其对Sn1.0Ag0.5Cu复合钎料的微观结构、材料性能及钎焊接头的影响。结果表明:经机械预处理的ZrO_(2)... 详细信息

采用热分解-还原法制备镀镍ZrO_(2)增强相,粉末冶金法制备镀镍ZrO_(2)增强Sn1.0Ag0.5Cu复合钎料,研究了ZrO_(2)纳米颗粒表面金属化以及其对Sn1.0Ag0.5Cu复合钎料的微观结构、材料性能及钎焊接头的影响。结果表明:经机械预处理的ZrO_(2)粒径减小、团聚降低;采用热分解-还原法成功地制备出了镀镍ZrO_(2)增强相,Ni粒子以8~11 nm间距均匀附着于ZrO_(2)表面,ZrO_(2)(102)和Ni(101)界面呈半共格关系;添加适量镀镍ZrO_(2)对Ni/ZrO_(2)-Sn1.0Ag0.5Cu复合材料的电阻率影响不大,提高了润湿性和抗拉强度,在镀镍ZrO_(2)增强相添加质量分数为0.7%时Ni/ZrO_(2)-Sn1.0Ag0.5Cu复合钎料抗拉强度、钎焊接头抗剪切强度均达峰值,较基体材料提高了43.3%、45%。随着Ni-ZrO_(2)增强相的添加,复合钎料钎焊接头的断裂位置由界面IMC层向过渡区的近钎缝侧移动,断裂机制由韧-脆混合断裂逐渐转为韧窝为主的韧性断裂。

关键词：镀镍ZrO_(2) Sn1.0Ag0.5Cu 复合钎料力学性能钎焊接头

6061铝合金搅拌摩擦焊曲线接头的组织与性能

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材料热处理学报 2023年第12期44卷 176-184页

作者：曲来鹏马宁肖笑张柯柯河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 有色金属新材料与先进加工技术省部共建协同创新中心河南洛阳471023

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)技术及显微硬度仪等研究了6061-T6铝合金搅拌摩擦焊曲线搭接接头的显微组织和性能,重点研究了半径R对接头成形和力学性能的影响。结果表明:对于小半径(R7 mm时,接头抗剪强度的... 详细信息

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)技术及显微硬度仪等研究了6061-T6铝合金搅拌摩擦焊曲线搭接接头的显微组织和性能,重点研究了半径R对接头成形和力学性能的影响。结果表明:对于小半径(R7 mm时,接头抗剪强度的变化变得相对较小。在R=7 mm时,接头的抗剪强度最大,为(101.32±6.89)MPa,断裂机制主要是韧性断裂主导的混合断裂。

关键词：铝合金曲线搅拌摩擦焊微观结构力学性能

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北斗三号卫星经验型太阳光压模型分析与精化

测绘学报 2022年第8期51卷 1680-1689页

作者：李星星李婕袁勇强郑鸿杰黄适刘城伯张柯柯武汉大学测绘学院湖北武汉430079

太阳光压摄动作为在轨导航卫星受到的最大的非保守力,是卫星精密定轨的重要误差源。ECOM模型、ECOM2模型,这两种经验型光压模型被广泛应用于导航卫星定轨。然而,ECOM模型和ECOM2模型分别是针对GPS和GLONASS卫星设计的,并不完全适用于我... 详细信息

太阳光压摄动作为在轨导航卫星受到的最大的非保守力,是卫星精密定轨的重要误差源。ECOM模型、ECOM2模型,这两种经验型光压模型被广泛应用于导航卫星定轨。然而,ECOM模型和ECOM2模型分别是针对GPS和GLONASS卫星设计的,并不完全适用于我国北斗三号(BDS-3)卫星。针对五参数ECOM模型在BDS-3卫星低太阳高度角时期轨道不连续性增大的问题,本文提出在D方向引入一阶周期项来吸收未被模型化光压加速度。结果表明,引入一阶余弦周期项D_(c),能将低太阳高度角时期CAST卫星的切向、法向、径向重叠轨道误差分别减小约60%、52%、29%。针对ECOM2模型中D_(2c)和D_0、D_(2s)和B_(s)之间存在的强相关性,本文提出了不估计D_(2c)参数的八参数ECOM2模型和不估计D_(2c)与D_(2s)的七参数ECOM2模型。结果表明,相较九参数ECOM2模型,不估计D_(2c)参数的八参数ECOM2模型能够将CAST卫星和SECM卫星径向重叠轨道误差分别减少约18%和27%。在此基础上,继续移除D_(2s)后(七参数ECOM2),径向重叠轨道误差可进一步减小5.2%~8.5%。综合考察重叠轨道精度和SLR检核精度,不顾及D_(2c)和D_(2s)的七参数ECOM2模型表现最佳。CAST卫星和SECM卫星重叠轨道切向、法向、径向精度分别为5.0、3.4、1.4 cm和5.4、3.5、1.5 cm;SLR检核残差标准差分别为3.1~3.2 cm、4.4~4.7 cm。

关键词：北斗三号卫星精密定轨太阳光压摄动经验光压模型

GNSS卫星精密定轨综述:现状、挑战与机遇

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测绘学报 2022年第7期51卷 1271-1293页

作者：李星星张伟袁勇强张柯柯吴家齐娄嘉庆李婕郑鸿杰武汉大学测绘学院湖北武汉430079

GNSS卫星精密轨道是高精度GNSS应用的基础与前提,GNSS卫星精密定轨技术也一直都是卫星导航领域的研究重点与热点。本文首先介绍了GNSS星座与跟踪数据概况,梳理了精密定轨函数模型、动力学模型及随机模型构建过程中的关键问题,归纳了低... 详细信息

GNSS卫星精密轨道是高精度GNSS应用的基础与前提,GNSS卫星精密定轨技术也一直都是卫星导航领域的研究重点与热点。本文首先介绍了GNSS星座与跟踪数据概况,梳理了精密定轨函数模型、动力学模型及随机模型构建过程中的关键问题,归纳了低轨星载观测和星间链路观测等多源数据增强GNSS精密定轨的研究进展;然后,从应用的角度总结了当前GNSS精密轨道产品的基本状态,并进行了精度评估;最后,讨论了GNSS精密定轨在大网快速解算、多层次观测数据融合、太阳光压模型精化及高精度实时定轨等方面所面临的挑战,并展望了低轨星座、光钟、激光链路等新技术给GNSS精密定轨带来的机遇。

关键词： GNSS精密定轨姿态模型天线相位中心改正太阳光压低轨增强星间链路轨道产品