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基于正弦函数拟合的高动态捷联惯导姿态更新算法

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中国惯性技术学报 2024年第1期32卷 1-7页

作者：路永乐杨杰孙旗罗毅肖轩刘宇重庆邮电大学智能传感技术与微系统重庆市高校工程研究中心重庆400065

为提高捷联惯导在高动态条件下的姿态解算精度,基于等效旋转矢量泰勒级数展开法,提出一种基于正弦函数拟合的高动态捷联惯导姿态更新算法。以正弦函数拟合载体运动角速度,考虑Bortz方程高阶项的影响,对陀螺角增量表示的旋转矢量进行泰... 详细信息

为提高捷联惯导在高动态条件下的姿态解算精度,基于等效旋转矢量泰勒级数展开法,提出一种基于正弦函数拟合的高动态捷联惯导姿态更新算法。以正弦函数拟合载体运动角速度,考虑Bortz方程高阶项的影响,对陀螺角增量表示的旋转矢量进行泰勒六阶展开,对比旋转矢量不同形式表达式求得误差补偿系数。在MATLAB平台上,以圆锥运动与大角速率转动并存环境作为仿真条件,对所提算法与传统算法进行对比仿真分析。仿真结果表明,在小半锥角低频圆锥运动伴随高速角速率转动情况下,所提算法性能较好,当半锥角为0.5°、角频率为2.26πrad/s、常值角速率为5.30 rad/s、姿态解算周期为0.02 s时,所提正弦函数拟合三子样旋转矢量算法与传统扩展形式频率级数/显示频率三子样圆锥算法相比误差降低了2个数量级。

关键词：捷联姿态算法高动态正弦函数拟合等效旋转矢量

风速与风向对人体热交换影响的CFD仿真模拟

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安全与环境工程 2024年第2期31卷 129-136页

作者：张珊珊杨杰西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054

为了提升灾害环境中人体热损伤评估精度并保障应急救援人员的生命安全,首先将暖体假人进行三维激光扫描得到数值假人,并按照人体生理构造将其划分为20个区块,通过ICEM软件建立气候室,设置0°~180°的风向;然后通过FLUENT软件计算得到0.2... 详细信息

为了提升灾害环境中人体热损伤评估精度并保障应急救援人员的生命安全,首先将暖体假人进行三维激光扫描得到数值假人,并按照人体生理构造将其划分为20个区块,通过ICEM软件建立气候室,设置0°~180°的风向;然后通过FLUENT软件计算得到0.2~5.0 m/s风速时的人体显热换热量和辐射换热量,在此基础上求得对流换热量;最后将模拟结果与文献中数据进行对比验证,并分析不同风速与风向对人体热交换的影响。结果表明:提出的计算流体动力学(CFD)仿真模拟方法可有效模拟人体不同部位的换热量;风速的增加会促进人体与环境之间的热交换,当风速从0.2 m/s增加到5.0 m/s时,人体整体对流换热量从56 W/m^(2)增加到360 W/m^(2);人体表面局部部位之间对流换热量有明显的差异,其中四肢部位与环境之间的热交换受风速影响更为明显;风向对人体整体对流换热几乎没有影响,但躯干部位对流换热量受风向的影响较大;在非对称风向(45°、90°、135°)下,人体对流换热量呈现非对称式分布。本研究可为人员安全评估、极端环境下人体热反应建模、防护装备研发等提供基础数据。

关键词：个体防护辐射换热量对流换热量风速风向数值假人计算流体动力学(CFD)

AOA后置短时低氧曝气实现短程硝化反硝化除磷

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哈尔滨工业大学学报 2024年第6期56卷 1-7页

作者：张杰杨杰李冬水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室(北京工业大学) 北京100124 城市水资源与水环境国家重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090

为培养亚硝酸盐型反硝化聚磷菌实现好氧颗粒污泥(AGS)短程硝化内源反硝化除磷,设置3组同规格以厌氧/好氧/缺氧后置短时曝气(AO_(1)A-O_(2))模式运行的SBR,各反应器好氧段/后置好氧段(O_(1)/O_(2))的曝气强度和曝气时间均不同,通过对比3... 详细信息

为培养亚硝酸盐型反硝化聚磷菌实现好氧颗粒污泥(AGS)短程硝化内源反硝化除磷,设置3组同规格以厌氧/好氧/缺氧后置短时曝气(AO_(1)A-O_(2))模式运行的SBR,各反应器好氧段/后置好氧段(O_(1)/O_(2))的曝气强度和曝气时间均不同,通过对比3组反应器60 d的运行情况,探究各系统污染物处理性能和功能菌活性。结果表明,后置短时低氧曝气10 min且O_(1)、O_(2)的曝气强度分别为5、2.5 L/(h·L)的R2脱氮除磷效果最佳,其COD、TP、NH^(+)_(4)-N、TN去除率达95.49%、95.57%、100%、95.52%。通过短时好氧饥饿和低溶解氧可以创造出短程硝化内源反硝化除磷的最适环境,R2中约60%的除磷菌为DPAOs,且亚硝酸盐型聚磷菌最多,可达38.76%,其反应器好氧段的亚硝酸盐积累率(R_(NA))为74.19%,实现了较高的NO^(-)_(2)-N积累,游离亚硝酸(FNA)为1.03μg/L,可抑制PAOs和NOB,同时富集出更多的AOB和DPAOs。

关键词：短程硝化好氧颗粒污泥反硝化除磷短时曝气

位置大数据的联邦学习统计预测与差分隐私保护方法

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计算机应用 2024年

作者：晏燕钱星颖闫鹏斌杨杰兰州理工大学计算机与通信学院

针对分布式位置大数据收集导致的信息孤岛问题和位置隐私泄露面临的风险，提出一种基于联邦学习的位置大数据统计预测与隐私保护方法。首先，构建基于横向联邦学习的位置大数据统计预测发布框架，允许各行政区域的数据收集者保留各自的... 详细信息

针对分布式位置大数据收集导致的信息孤岛问题和位置隐私泄露面临的风险，提出一种基于联邦学习的位置大数据统计预测与隐私保护方法。首先，构建基于横向联邦学习的位置大数据统计预测发布框架，允许各行政区域的数据收集者保留各自的原始数据，多个参与方通过交换训练参数协同完成预测模型的训练任务；其次，针对具有时空序列特性的位置大数据密度统计预测问题，设计了PVTv2-CBAM模型，提高了客户端预测结果的准确性；最后，提出一种差分隐私预算的动态分配和调整算法，结合MMA(Modified Moments Accountant)机制实现对客户端模型的差分隐私保护。相较于卷积神经网络(CNN)、长短期记忆(LSTM)网络、卷积长短期记忆(ConvLSTM)网络等模型，所提PVTv2-CBAM模型在Yellow＿tripdata数据集和T-Driver轨迹数据集上的预测准确率分别提高了44%与34%；所提差分隐私预算动态分配和调整算法在调整阈值为0.3和0.7时，模型预测准确率提高约5%与28%。实验结果验证了所提方法的可行性和有效性。

关键词：位置大数据位置隐私联邦学习差分隐私深度学习

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基于隐空间匹配的无监督目标漂移校正及跟踪

计算机科学 2024年

作者：范晓鹏彭力杨杰龙江南大学

目标跟踪是计算机视觉领域的一项基本研究问题，随着跟踪技术的发展，现存的跟踪器主要存在两个挑战，即依赖于大量的数据标注信息和跟踪漂移，严重限制了跟踪器性能的提升。为了克服以上挑战，提出了无监督目标跟踪和隐空间匹配的方法... 详细信息

目标跟踪是计算机视觉领域的一项基本研究问题，随着跟踪技术的发展，现存的跟踪器主要存在两个挑战，即依赖于大量的数据标注信息和跟踪漂移，严重限制了跟踪器性能的提升。为了克服以上挑战，提出了无监督目标跟踪和隐空间匹配的方法。首先，通过可校正光流方法在前景中生成图像对，其次，利用生成的图像对从头开始训练孪生跟踪器。最后，使用隐空间匹配的方法，解决了跟踪器在目标形变较大、遮挡，出视野和漂移等情况下的跟丢的问题。实验结果表明，算法UHOT在多个数据集上有显著提升，在困难场景下展现了较强的鲁棒性，与最新的无监督算法SiamDF相比，UHOT在VOT 数据集上收获了8% 的增益，与最新的监督孪生跟踪器相当。

关键词：无监督滑动窗口隐空间模板匹配目标跟踪

极端事件冲击下立足国家粮食安全视角的四大粮食期货市场分析

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管理学报 2024年第1期21卷 96-106页

作者：杨杰冯芸杨豪上海交通大学安泰经济与管理学院上海市200030 中国科学院大学经济与管理学院

通过多重分形理论,探究国内外小麦、稻谷、玉米和大豆四大粮食期货市场价格的运行特征和相关性特征。研究表明:尽管从2020年起国内外各粮食期货的价格整体都趋于上涨,但国内外价格的内在运行机制存在着显著的差异;2020年之后国际4种粮... 详细信息

通过多重分形理论,探究国内外小麦、稻谷、玉米和大豆四大粮食期货市场价格的运行特征和相关性特征。研究表明:尽管从2020年起国内外各粮食期货的价格整体都趋于上涨,但国内外价格的内在运行机制存在着显著的差异;2020年之后国际4种粮食期货的多重分形特征都有着或多或少的增强,而国内市场的多重分形强度均大幅度减弱;国内外市场间交叉相关性的多重分形强度也都有所降低,但由于我国大豆仍存在着较大的进口依赖风险,大豆的降低幅度较小;国内外市场间相关性的复杂程度降低,交叉市场风险减少,可有效降低风险预警和决策的成本。

关键词：新冠疫情俄乌战争粮食安全农产品期货多重分形分析

{1012}孪晶对AZ31镁合金腐蚀性能的影响

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材料科学与工艺 2024年

作者：赵晓隆郝晓博杨杰中国船舶集团有限公司第七二五研究所甘肃省特种设备检验检测研究院西南交通大学

镁及其合金因具有质轻、高强和良好阻尼性能等优点，被广泛应用于航空航天、交通和消费电子领域。但镁及其合金的高化学活性使其易在潮湿环境下发生腐蚀，增加服役失效风险，极大限制了镁及其合金的工业应用。大量的研究表明，晶粒尺寸... 详细信息

镁及其合金因具有质轻、高强和良好阻尼性能等优点，被广泛应用于航空航天、交通和消费电子领域。但镁及其合金的高化学活性使其易在潮湿环境下发生腐蚀，增加服役失效风险，极大限制了镁及其合金的工业应用。大量的研究表明，晶粒尺寸对镁合金的耐蚀性有重要的影响。本文通过预压缩变形在AZ31镁合金中引入大量{1012}孪晶界面，以细化镁合金的初始组织，探究由孪晶界面的引入带来的细晶效应与AZ31镁合金耐蚀性之间的关联。结果表明：随变形量增加，AZ31镁合金中孪晶体积分数逐渐提高，晶粒尺寸先减小后增大，同时初始{0001}织构逐渐转变为{1010}和{1012}织构，AZ31镁合金轧制面的耐蚀性能随着预变形量的增加而逐渐降低。分析表明，{1012}孪晶导致的镁合金耐蚀性能的降低与孪晶诱导织构的改变有关。相较于晶粒尺寸，晶体取向的改变对AZ31镁合金的腐蚀性能影响更为显著。

关键词： AZ31镁合金孪晶变形量腐蚀性能织构

大型冷却塔夏季日照筒壁温差原型实测与分布准则

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土木工程学报 2024年第1期57卷 45-55页

作者：吴鸿鑫杨杰柯世堂侯宪安孙文葛耀君南京航空航天大学江苏南京211106 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司陕西西安710065 山东电力工程咨询院有限公司山东济南250013 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

中国现行规范的夏季日照筒壁温差条款源自20世纪80年代秦岭电厂的单一冷却塔(105m)实测结果,既有条款忽略了不同地域与不同尺度的温差分布影响,同时国际上现有冷却塔夏季日照温差分布准则取值存在差异,亟需开展真实大型冷却塔日照筒壁... 详细信息

中国现行规范的夏季日照筒壁温差条款源自20世纪80年代秦岭电厂的单一冷却塔(105m)实测结果,既有条款忽略了不同地域与不同尺度的温差分布影响,同时国际上现有冷却塔夏季日照温差分布准则取值存在差异,亟需开展真实大型冷却塔日照筒壁温差更普适的实测研究。鉴于此,基于预制墙板日照试验实现非接触式红外三维测温技术的有效性校订,以分布于我国“寒冷及严寒地区”的五座不同典型高度的大型冷却塔进行夏季全天候的筒壁温差实测;基于实测数据数理统计,提炼了日照筒壁温差的板内梯度分布、时域演变规律、空间分布模式和向阳内壁特性;在此基础上,量化了夏季日照筒壁温差子午向分布、环向分布、最大温差取值,提炼了囊括向阳内壁的大型冷却塔筒壁温差分布准则。研究发现,我国“寒冷及严寒地区”应考虑日照温度应力;日照筒壁温差沿厚度为三段式梯度分布,沿塔高约为恒值,沿环向为外表面非对称半圆分布,喉部以上向阳内壁具有负温差。研究结论加深了对大型冷却塔日照温差分布的理解,也为规范修订提供实测依据。

关键词：大型冷却塔日照筒壁温差现场实测分布准则红外测温

三水准地震下隔震结构提离摇摆界限谱模型研究及试验验证

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振动工程学报 2024年第1期37卷 126-136页

作者：杨杰任逸飞何文福许浩上海核工程研究设计院有限公司上海200233 上海大学土木工程系上海200444

准确评价隔震结构的摇摆响应状态是判断地震作用下隔震支座是否稳定以及结构是否安全的重要基础。根据支座的不同受力变形状态,提出隔震结构的摇摆界限状态,即未提离、提离和摇摆状态,并提出了基于刚体摇摆模型的状态判别方法。通过地... 详细信息

准确评价隔震结构的摇摆响应状态是判断地震作用下隔震支座是否稳定以及结构是否安全的重要基础。根据支座的不同受力变形状态,提出隔震结构的摇摆界限状态,即未提离、提离和摇摆状态,并提出了基于刚体摇摆模型的状态判别方法。通过地震时程分析,讨论了高宽比AR、竖向屈重比α_(v)、水平屈重比α_(h)、竖向周期T_(v)、水平周期T_(h)、系统阻尼比η等参数对隔震结构摇摆响应的影响,得到了隔震结构未提离、提离、摇摆的界限谱以及各参数对界限谱的影响规律,并通过两个振动台试验进行验证。分析结果表明,摇摆响应随α_(v),T_(h),η的增加而减小,随AR,T_(v)增加而增大,其中T_(v),T_(h)对摇摆响应的影响最大,控制摇摆响应最关键的措施是增加T_(h)、减小T_(v)。

关键词：隔震结构规范反应谱提离摇摆界限谱振动台试验