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基于单双目融合的AUV坐落式回收光视觉引导算法

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控制与决策 2025年第1期40卷 28-37页

作者：祝志坤卢丙举李一辰王凯于文彬上海交通大学电子信息与电气工程学院河南省水下智能装备重点实验室

自主水下航行器(AUV)在任务进行过程中或完成后需通过自主回收实现能源补充与数据下载等操作,是否能进行高效、精准地回收引导决定了AUV的回收效率,成为其能否广泛应用的关键.针对AUV坐落式回收过程中的近距离光学引导定位问题,提出一... 详细信息

自主水下航行器(AUV)在任务进行过程中或完成后需通过自主回收实现能源补充与数据下载等操作,是否能进行高效、精准地回收引导决定了AUV的回收效率,成为其能否广泛应用的关键.针对AUV坐落式回收过程中的近距离光学引导定位问题,提出一种基于深度学习的单双目位姿测量算法.首先,面向恶劣的水下光学成像条件,结合暗通道先验去雾和YOLO v9目标检测网络,实现一种可适应不同水质、光照强度且鲁棒性强、可靠性高的引导光源提取算法.同时,针对回收过程中的特征匹配问题,设计一种不依赖于AUV速度的全向特征匹配算法,实现3D-2D特征匹配.此外,针对坐落式回收典型的多阶段引导特点,分别基于PnP原理和SVD分解设计面向不同阶段的单、双目引导定位算法.最后,基于多次仿真和实物实验,验证算法在精确位姿估计方面的可行性和有效性.

关键词：水下自主航行器坐落式回收深度学习特征点提取位姿估计目标检测

聚亚甲基蓝/酞菁基共价有机框架电化学传感器检测香草醛

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分析试验室 2025年

作者：李晓坤岑亚来河南中医药大学药学院

以4-氨基镍酞菁为前驱体，通过偶联反应聚合形成弱聚集性酞菁基偶氮型共价有机框架化合物（NiPc-COFs）。采用滴涂法将NiPc-COFs修饰在玻碳电极（GCE）上，得到NiPc-COFs/GCE电极。通过循环伏安法（CV）将聚亚甲基蓝（PMB）电聚合在NiPc... 详细信息

以4-氨基镍酞菁为前驱体，通过偶联反应聚合形成弱聚集性酞菁基偶氮型共价有机框架化合物（NiPc-COFs）。采用滴涂法将NiPc-COFs修饰在玻碳电极（GCE）上，得到NiPc-COFs/GCE电极。通过循环伏安法（CV）将聚亚甲基蓝（PMB）电聚合在NiPc COFs/GCE电极上，得到PMB/NiPc-COFs/GCE复合电极并用于构建香草醛（Vanillin）电化学传感器。采用扫描电镜（SEM）、电化学阻抗谱（EIS）对复合电极的表面形貌和电化学性能进行表征和测试。采用微分脉冲伏安法（DPV）、CV法探究了香草醛在修饰电极上的电化学行为。结果表明，PMB/NiPc-COFs/GCE复合电极不易脱落、稳定性好，PMB和NA-NiPc发挥协同作用，复合电极对香草醛具有高灵敏的信号响应。在最佳条件下，复合电极对香草醛的线性检测范围为0.5 ～ 90 μmol/L，检出限为0.073 μmol/L。所构建的电化学传感器成功应用于实际样品的检测。

关键词：酞菁共价有机框架亚甲基蓝电化学传感器香草醛

结构动力学自启动单解隐式积分器的分析与优化

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振动工程学报 2025年

作者：李金泽刘耀坤崔乃刚于开平哈尔滨工业大学航天学院

时间积分算法是分析大型航天结构动态响应的一种常用且高效的数值求解技术。在众多算法中，具有竞争性的隐式时间积分法通常需满足一系列严苛要求，包括自启动性、单解性、无条件稳定性、二阶精度、数值高频耗散的可控性以及零阶超调。... 详细信息

时间积分算法是分析大型航天结构动态响应的一种常用且高效的数值求解技术。在众多算法中，具有竞争性的隐式时间积分法通常需满足一系列严苛要求，包括自启动性、单解性、无条件稳定性、二阶精度、数值高频耗散的可控性以及零阶超调。为了深入探讨自启动单解隐式积分法的局限性，本文构建了一个具有普遍适用性的自启动单解时间积分算法框架，并详细分析了实现一致精度阶数、超调阶数和可控数值高频耗散所需的代数条件。基于这一框架，证明了在没有额外技术的加持下，自启动单解隐式积分法无法同时满足位移和速度的二阶精度、零阶位移和至多一阶速度超调，以及可控的数值高频耗散。鉴于这一限制，本文进一步设计、分析和优化了三类具有不同超调阶数的隐式积分算法。提出的算法均具备自启动性、单解性、无条件稳定性、二阶精度和可控数值高频耗散（全历程变化），而不同之处在于加速度的精度阶数与超调的阶数。通过优化振幅与相位误差，提出的三类算法在性能上均优于已发表的自启动单解隐式积分法。性能比较和数值算例验证了理论分析，并充分展示了提出的三类算法在精度方面的显著优势。

关键词：自启动隐式算法单解时间积分方法振幅和相位误差最优化设计

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梯度吸热颗粒堆积床太阳能高温耦合传热特性

化工进展 2025年

作者：戴贵龙皇甫江飞杨奕键邓树坤福建理工大学建筑新能源与节能福建省高校重点实验室

为增加聚集太阳光穿透深度，降低红外辐射散热损失，提出了一种由石英玻璃小球和氮化硅小球组成的梯度吸热颗粒堆积床太阳能吸热器（Gradient-absorption-packed solar receiver，GSR）。采用颗粒尺度方法，建立了聚集太阳光辐射加热作... 详细信息

为增加聚集太阳光穿透深度，降低红外辐射散热损失，提出了一种由石英玻璃小球和氮化硅小球组成的梯度吸热颗粒堆积床太阳能吸热器（Gradient-absorption-packed solar receiver，GSR）。采用颗粒尺度方法，建立了聚集太阳光辐射加热作用下GSR的高温耦合传热模型。结合实验测量验证，对GSR的高温吸热规律进行研究分析。结果表明，对单一吸热颗粒堆积床太阳能吸热器（Single-absorption-packed solar receiver，SSR），颗粒直径越小，热效率越高，但是吸热量与压降之比的综合效率越低。对粒径比为5的GSR，在低质量流量范围（质量流量小于7.5g/s），二层石英玻璃小球的GSR热效率最高，而在高质量流量范围（质量流量大于7.5g/s），一层石英玻璃小球的GSR热效率最高。在相同粒径比和流量条件下，GSR的聚集太阳光穿透深度大，热效率和综合效率均高于SSR，且温度越高，增幅越大，说明GSR尤其适合高温吸热，具有重要的应用潜力。

关键词：太阳能填充床吸热器传热热效率

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突发事件下地铁网络韧性评估及恢复策略研究

铁道运输与经济 2025年

作者：肖红刘书君王孝坤重庆交通大学经济与管理学院重庆对外经贸学院大数据与智能工程学院大连交通大学经济与管理学院

在突发事件下，从地铁网络拓扑结构和客流量2个角度综合考虑，提出基于客流量加权的网络全局效率。基于复杂网络理论，构建地铁网络拓扑结构，对网络特征指标进行分析，并提出基于网络全局效率的地铁网络韧性评估方法和基于遗传算法的... 详细信息

在突发事件下，从地铁网络拓扑结构和客流量2个角度综合考虑，提出基于客流量加权的网络全局效率。基于复杂网络理论，构建地铁网络拓扑结构，对网络特征指标进行分析，并提出基于网络全局效率的地铁网络韧性评估方法和基于遗传算法的地铁网络恢复时序优化模型。以西安地铁网络为研究对象，采用5种不同恢复策略下的恢复时序方案对西安地铁网络失效站点进行修复，在此基础上提出最优修复策略。结果表明：(1)在2种突发事件下，基于遗传算法的恢复策略为最优恢复策略；(2)突发事件1(洪水倒灌)线性站点失效下的不同恢复策略对网络韧性的影响更为明显；(3)在相同恢复策略下，突发事件1的网络韧性均高于突发事件2(暴力事件)的网络韧性。

关键词：地铁网络突发事件遗传算法韧性评估恢复策略

基于K-means/RPF的大型遮蔽空间人员定位算法

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传感器与微系统 2025年第1期 157-160+164页

作者：白泽坤苏中吴学佳北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室

针对大型遮蔽空间惯性/地图匹配算法中粒子贫化和子粒子群迷路效应导致定位精度下降的问题，提出一种基于K-means聚类的回溯粒子滤波(RPF)人员定位算法。首先，用行人航位推算(PDR)中航向更新、步频检测及步长估计得到初始运动轨迹；然... 详细信息

针对大型遮蔽空间惯性/地图匹配算法中粒子贫化和子粒子群迷路效应导致定位精度下降的问题，提出一种基于K-means聚类的回溯粒子滤波(RPF)人员定位算法。首先，用行人航位推算(PDR)中航向更新、步频检测及步长估计得到初始运动轨迹；然后，设计RPF算法，提高存活粒子有效性和多样性，缓解粒子贫化，提高人员定位精度；最后，通过K-means聚类算法解决子粒子群的迷路效应，修正人员轨迹出现在非可行域的现象。实验结果表明：本文算法抑制了粒子贫化和子粒子群迷路效应，人员平均定位误差相比惯性定位和标准粒子滤波降低了81.20%和51.48%。

关键词：大型遮蔽空间 K-means聚类回溯粒子滤波粒子贫化迷路效应

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基于改进YOLOv8n的水下目标检测算法

电子测量技术 2025年

作者：李培坤李锋葛忠显张婷江苏科技大学海洋学院

水下目标检测技术广泛应用于海洋目标探察、海洋环境监测等领域。由于光学成像技术受到光线衰减、散射等因素影响，图像质量和目标分辨率较差，进而不利于开展水下目标检测任务。针对以上问题，为了提高水下目标检测的精度，减少误检和... 详细信息

水下目标检测技术广泛应用于海洋目标探察、海洋环境监测等领域。由于光学成像技术受到光线衰减、散射等因素影响，图像质量和目标分辨率较差，进而不利于开展水下目标检测任务。针对以上问题，为了提高水下目标检测的精度，减少误检和漏检的发生率，本文提出了一种基于改进YOLOv8n的水下目标检测算法：ESA-YOLOv8。首先该算法在C2f中引入了ESP模块改进Bottleneck结构，ESP模块可以优化网络效率，降低YOLOv8n模型的参数量和计算量；其次，增加一个小目标检测层以提高对水下小目标的检测能力；最后，将轻量级上采样算子CARAFE与注意力机制ECA相继引入颈部网络，提高目标检测精度，实现上采样特征融合的增强。实验结果表明，在水下生物数据集DUO中，本文设计的ESA-YOLOv8算法在模型参数量降低的情况下，mAP@0.5和mAP@0.5:0.95分别高达84.7%和65.5%，较基础模型YOLOv8n分别提升了1.7%和1.8%。高精度的检测结果和模型参数量的降低证明了改进YOLOv8n的有效性和在水下目标检测的应用潜力。

关键词：目标检测 YOLOv8n CARAFE 注意力机制

低合金马氏体钢高温应力应变曲线和组织演变研究

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武汉科技大学学报 2025年

作者：陈正坤刘曼李彦龙徐光武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室

采用热模拟实验、扫描电镜、电子背散射衍射技术和透射电镜等手段，研究了终轧温度对低合金高强马氏体钢应力-应变曲线和组织演变的影响。结果表明，不同终轧温度试样组织主要由珠光体和贝氏体组成，且随终轧温度的降低，实验用钢平均... 详细信息

采用热模拟实验、扫描电镜、电子背散射衍射技术和透射电镜等手段，研究了终轧温度对低合金高强马氏体钢应力-应变曲线和组织演变的影响。结果表明，不同终轧温度试样组织主要由珠光体和贝氏体组成，且随终轧温度的降低，实验用钢平均泰勒因子增大。此外，引入ABC应力模型，定量计算了各变形温度下控制位错产生、动态回复和静态回复等参数随变形温度的变化规律，参数A和B随变形温度的降低而降低，而C随之增加，且参数A、B、C对变形温度的敏感性呈指数降低。另外，随终轧温度的降低，流动应力增大，史密斯因子下降，当终轧温度从820 ℃降低至780 ℃时，流动应力增加幅度最大。考虑变形过程中轧制设备的负荷能力，推荐采用820 ℃作为终轧温度。

关键词：终轧温度 ABC模型应力-应变曲线组织马氏体

黑龙江地区健康成人与膝关节前内侧骨关节炎患者半月板与胫骨平台后倾角的关系

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中国修复重建外科杂志 2025年

作者：郭蜀新管士坤郇瑞刘宁哈尔滨医科大学附属第一医院骨三科

目的测量并分析黑龙江地区健康人及膝关节前内侧骨关节炎（anteromedial osteoarthritis,AMOA）患者内外侧胫骨平台后倾角（posterior tibial slope,PTS）与半月板后倾角（meniscal slope,MS）及半月板后角厚度（meniscus posterior horn thickness,MPHT）的关系，为膝关节手术进行适合的胫骨截骨与假体安放角度提供参考依据。方法回顾性收集因各种原因及AMOA术前行膝关节MRI检查的影像学资料，共纳入103例健康人（健康组）和30例AMOA患者（AMOA组），两组性别构成比、侧别及身体质量指数比较差异均无统计学意义（P>0.05）；两组年龄比较差异有统计学意义（P0.05）。两组内性别间及侧别间比较各指标差异均无统计学意义（P>0.05）。相关性分析和回归曲线均显示，两组MPTS及LPTS与同侧MS及MPHT均成正相关（P<0.05）；随着PTS增大，MS及MPHT的增加趋于平缓。通过与既往相关研究相比，健康组测得的MPTS及LPTS与土耳其人种相近，较其他研究均偏小，MMS和LMS偏大，MMPHT和LMPHT则偏小。结论在黑龙江地区健康人及AMOA患者中，PTS均具有较大个体化差异，但MS的个体差异不显著，MPHT能够起到一定后倾补偿，且其厚度增加或可作为预测AMOA进展的指标之一。行UKA时应考虑以上因素，完善术前检查及评估后合理设置胫骨截骨后倾角。

关键词：胫骨平台后倾角半月板后角厚度半月板后倾角膝关节前内侧骨关节炎