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基于信赖域算法的中子解谱方法研究

原子能科学技术 2012年第12期46卷 1480-1485页

作者：林存宝刘国福杨俊国防科学技术大学仪器科学与技术系湖南长沙410073

提出了一种新的基于信赖域算法的中子能谱求解方法。使用O5S软件仿真了能量范围为0.25～16MeV、能量间隔为0.25MeV的BC501A液体闪烁体探测器响应函数。利用该响应函数仿真验证了入射中子能谱分别为单峰和多峰情况下算法的解谱效果,并通... 详细信息

提出了一种新的基于信赖域算法的中子能谱求解方法。使用O5S软件仿真了能量范围为0.25～16MeV、能量间隔为0.25MeV的BC501A液体闪烁体探测器响应函数。利用该响应函数仿真验证了入射中子能谱分别为单峰和多峰情况下算法的解谱效果,并通过D-T单能中子源、241 Am-Be和252 Cf连续中子源对解谱方法进行了实验验证。结果表明,使用信赖域算法求得的能谱与参考谱线具有较好的一致性,初步验证了解谱方法的有效性。

关键词：中子解谱信赖域算法 O5S

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基于信赖域算法的中子能谱反演方法研究

基于信赖域算法的中子能谱反演方法研究

作者：林存宝国防科学技术大学

学位级别：硕士

在核物理研究、反应堆控制、加速器技术及空间探测、核辐射防护等领域,都需要精确了解辐射场内中子能谱分布。基于探测器响应函数和脉冲幅度谱反演中子能谱作为中子探测的一项关键技术,具有极其重要的科学研究和实际应用价值。本文基于... 详细信息

在核物理研究、反应堆控制、加速器技术及空间探测、核辐射防护等领域,都需要精确了解辐射场内中子能谱分布。基于探测器响应函数和脉冲幅度谱反演中子能谱作为中子探测的一项关键技术,具有极其重要的科学研究和实际应用价值。本文基于液体闪烁体探测器开展了中子解谱方法的研究,提出了一种新的基于信赖域算法(TR)的中子能谱反演方法。论文介绍了基于液体闪烁体探测器反演中子能谱的基本原理,检验了O5S蒙特卡罗程序仿真的探测器响应矩阵的病态性。对病态解谱问题中脉冲幅度谱含有噪声和响应矩阵与脉冲幅度谱同时含有噪声的情况进行了误差分析,二者分别被用于后文仿真验证和实验验证的理论参考。利用奇异值分解法(SVD)对响应矩阵病态性的主要成因进行了剖析,引出了已有的适用于求解病态反演问题的中子能谱反演方法。对于探测器响应矩阵严重病态性的特点,检验了Jacobi法、行(列)均衡法、Gauss-Seidel法、逐次超松弛法(SOR)、对称逐次超松弛法(SSOR)对该矩阵的预处理效果,通过对比处理后矩阵的条件数和数值测试的结果选取了行均衡法作为与信赖域算法相结合的预处理方法。仿真验证中利用最小二乘法(LS)、截断奇异值分解法(TSVD)、Tikhonov正则化法和信赖域算法,分别对信噪比(SNR)为∞、140dB、100dB、60dB下的单峰、多峰、1/E峰进行了测试,测试结果显示信赖域算法具有更高的求解精度和更好的鲁棒性。实验验证中搭建了由多种中子源、液体闪烁体探测器、光电倍增管、电子学电路和计算机构成的硬件平台,设计了基于ORTEC核电子学标准插件的硬件测量电路。分别对D-T单能中子源、241 Am-Be放射性同位素中子源和252Cf自发裂变中子源进行了测量,依次经过n/γ甄别、扣除本底、能量刻度、反冲电子谱到反冲质子谱的转换四个步骤的处理得到了最终所需的反冲质子谱。利用信赖域算法与Tikhonov正则化法对三种中子源进行了能谱反演,通过与参考值的对比显示两种方法都能够求得有效的结果,两种方法之间的对比显示信赖域算法可以获得更高的精度要求,由此证明了信赖域算法是一种切实有效的中子能谱反演方法。

关键词：中子探测液体闪烁体探测器中子能谱反演信赖域算法 Tikhonov正则化法

红色边疆农场保护性耕作模式与机械配备的研究

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红色边疆农场保护性耕作模式与机械配备的研究

作者：林存宝黑龙江八一农垦大学

学位级别：硕士

保护性耕作是一种新型化的农业耕作模式,能够有效控制农田中土壤风蚀和水蚀,可改善土壤的团粒结构,降低水土流失,提高土壤肥力和增加土壤水分含量,提高作物产量和农田水分效率,减少劳动力、机械及能源的投入,节约成本、提高生产效益,合... 详细信息

保护性耕作是一种新型化的农业耕作模式,能够有效控制农田中土壤风蚀和水蚀,可改善土壤的团粒结构,降低水土流失,提高土壤肥力和增加土壤水分含量,提高作物产量和农田水分效率,减少劳动力、机械及能源的投入,节约成本、提高生产效益,合理使用农业资源,确保农业的可持续性发展。对保护性耕作模式的主要内容、技术特点、装配方案以及影响因素进行定性分析,确定15个影响保护性耕作的因素。按照建立指标的原则,确定保护性耕作模式的层次递阶结构及相互影响关系。采用层次分析法计算保护性耕作各影响因素的权重,确定各因素对保护性耕作模式的重要程度,为最优保护性耕作模式的多目标评价提供定量依据,决策者制定对策提供理论依据。依据保护性耕作模式各影响因素的权重的大小,采用单目标评价法和多目标评价法对保护性耕作模式进行综合评价,确定最优保护性耕作模式。对保护性耕作模式权重的计算和最优方案的确定进行了定量化的分析,具有科学性。本文以北安管理局红色边疆农场为例,在调查研究的基础上,选取玉米机械化生产过程中的耕作模式为研究对象,分析了“三少两高”的实际作业量计算,确定备选方案集及其评价方案集,基于多维度以量化的方式来确定配备的模型,运用线性规划的方法确定最终的机械配备,指导红色边疆农场采取合理的保护性耕作模式,在农业生产活动中,达到用最少的人、财、物促使经济效益提高,满足了优质高效地号安全生产的总目标原则,为红色边疆农场农业可持续发展做出定性决策,提出定量的理论依据。

关键词：保护性耕作模式层次分析法多目标评价机械配备

一种双光梳多外差大尺寸高精度绝对测距新方法的理论分析

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物理学报 2013年第7期62卷 92-102页

作者：王国超颜树华杨俊林存宝杨东兴邹鹏飞国防科技大学机电工程与自动化学院长沙410073

本文提出了一种双光梳多外差大尺寸高精度绝对测距的新方法,结合基于双光梳互相关的多外差距离测量和基于重复频率的梳间拍频距离测量,在不需要依靠脉冲飞行时间先验判断以及扫描重复频率或扫描参考光路的前提下实现km量程高精度绝对测... 详细信息

本文提出了一种双光梳多外差大尺寸高精度绝对测距的新方法,结合基于双光梳互相关的多外差距离测量和基于重复频率的梳间拍频距离测量,在不需要依靠脉冲飞行时间先验判断以及扫描重复频率或扫描参考光路的前提下实现km量程高精度绝对测距.文章在光梳基本原理和测距方案的基础上,建立了基于双光梳的大尺寸距离测量链理论模型,讨论了多外差最低谱线和光梳重复频率稳定度对测量结果的影响,并进行了大量仿真计算;仿真结果表明,在理想相位解调精度的前提下,该方法的测距误差优于±50pm,且多外差最低谱线的频率偏差对测距造成的影响远低于多外差测量的测距分辨力,验证了该方法能够用于开展大尺寸高精度绝对测距研究.

关键词：激光测距飞秒光梳重复频率多外差干涉

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基于3×3耦合器的纳米级位移测量方法研究

光电子．激光 2014年第4期25卷 704-710页

作者：魏春华颜树华林存宝王国超邹鹏飞国防科学技术大学机电工程与自动化学院湖南长沙410073

提出了一种基于3×3耦合器的小型化单光栅纳米位移测量方法。基于激光多普勒效应与光纤耦合器散射矩阵理论,首次将3×3耦合器与计量光栅相结合,设计了一种对称式光路结构,利用所提出的新型相位解调算法实现纳米级精度的位移测量。方法... 详细信息

提出了一种基于3×3耦合器的小型化单光栅纳米位移测量方法。基于激光多普勒效应与光纤耦合器散射矩阵理论,首次将3×3耦合器与计量光栅相结合,设计了一种对称式光路结构,利用所提出的新型相位解调算法实现纳米级精度的位移测量。方法具有结构简单、调节方便、对波长变化不敏感和能有效抑制空气扰动等特点,从而使得系统具有良好的稳定性。实验结果显示,3×3耦合器三路输出信号两-两产生的李萨育图形平滑清晰,相位差保持在120°左右,说明本方法具有较好的测量稳定性。数值仿真与理论分析具有较好的一致性,在同时存在相位和幅值误差的情况下可以实现8nm的测量精度。

关键词：纳米测量 3×3耦合器单光栅输出相位差细分算法

Compact grating displacement measurement system with a 3 × 3 coupler

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Chinese Optics Letters 2015年第5期13卷 40-44页

作者：魏春华颜树华林存宝杜志广王国超 College of Mechatronic Engineering and Automation National University of Defense Technology

We present a compact displacement measurement system possessing the capability of nanometer-scah, precision. On basis of integrating single grating with 3×3 coupler for phase shift in interference signal, the present scheme. features advantages of simple structure, convenient alignment, and insensitivity to air turbulence. Linear com- parisons between our system and HP5530 show a residual error less than 81 nm during step motions along a 10 mm round-trip, and a discrepancy less than 15 nm in the case of 200 Dm movement. We also demonstrate a measurement stability test in a duration of 300 s, which shows the proposed scheme potentially performs better than HP5530 in terms of long-term stability.

关键词： Phase shift Phase shifters

Symmetrical short-period and high signal-to-noise ratio heterodyne grating interferometer

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Chinese Optics Letters 2015年第10期13卷 11-15页

作者：林存宝颜树华杜志广王国超魏春华 College of Mechatronic Engineering and Automation National University of Defense Technology

A symmetrical heterodyne grating interferometer with both a short period and high signal-to-noise ratio is proposed. It possesses good immunity to environmental disturbances and can simultaneously achieve high resolution and stability. The experimental results show that the standard deviation of 24.67 nm can be realized for the long range of 10 mm. The measurement resolution of better than 2 nm is achieved with the theoretical resolution of 12 pm. Additionally, system stability at less than 1.5 nm is obtained in just over 10 min. The measurement errors, including cosine error, nonlinear error and non-common path error, are discussed as well.

关键词： interferometer grating symmetrical deviation immunity utilized cosine correction posed arrangement

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基于空时编码的高效星地数据传输技术

现代电子技术 2019年第5期42卷 6-9,14页

作者：丁丹林存宝航天工程大学电子与光学工程系北京101416

为提升星地数据传输效率,多采用时间域变速率传输模式,但改善程度有限。文中从空间域角度着手,提出基于空时编码的高效星地数据传输技术,通过空时预编码将多个混叠的数据流分离开来,形成多个编码通道同时传输多路并发数据,并且能够在空... 详细信息

为提升星地数据传输效率,多采用时间域变速率传输模式,但改善程度有限。文中从空间域角度着手,提出基于空时编码的高效星地数据传输技术,通过空时预编码将多个混叠的数据流分离开来,形成多个编码通道同时传输多路并发数据,并且能够在空间域上收集散射、反射路径功率,从而充分利用有限的链路功率。分析与仿真结果显示,采用星上2天线对2个用户的传输模式,相比传统点对点的传输模式其频谱效率可提升0.5～1 b?s^(-1)?Hz^(-1)。

关键词：空时编码数据传输相关性频谱效率链路功率

基于特征融合与抗遮挡的卫星视频目标跟踪方法

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北京航空航天大学学报 2022年第12期48卷 2537-2547页

作者：刘耀胜廖育荣林存宝李兆铭杨新岩航天工程大学研究生院北京101416 航天工程大学电子与光学工程系北京101416

卫星视频中的目标易受到遮挡和复杂环境干扰等影响,造成对目标的运动状态估计不够准确,导致目标跟踪失败。基于此,在核相关滤波(KCF)算法的基础上设计2种算法提高目标跟踪的成功率,实现鲁棒性的目标跟踪。通过提取目标的方向梯度直方图(... 详细信息

卫星视频中的目标易受到遮挡和复杂环境干扰等影响,造成对目标的运动状态估计不够准确,导致目标跟踪失败。基于此,在核相关滤波(KCF)算法的基础上设计2种算法提高目标跟踪的成功率,实现鲁棒性的目标跟踪。通过提取目标的方向梯度直方图(HOG)特征、灰度特征和高斯曲率特征表述目标的外观模型;联合响应图的峰值和平均峰值相关能量(APCE)对目标的响应图进行自适应加权融合,并将融合后的响应图峰值作为置信度对目标的模型进行自适应更新;通过使用卡尔曼滤波的方法对遮挡的目标进行位置预测,当目标遮挡结束时,对目标进行重新跟踪,解决卫星视频中目标被遮挡的问题。大量实验结果表明:所改进的相关滤波算法对卫星视频中的目标跟踪,尤其是在复杂环境、目标被遮挡及场景光照发生变化的情况下,具有良好的效果,并且在目标跟踪的精度和成功率等方面都有很大的提高,为进一步对卫星视频中的目标跟踪奠定了基础。

关键词：卫星视频相关滤波自适应特征融合和模型更新卡尔曼滤波目标跟踪

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