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并行加速的局部变分迭代法及其轨道计算应用

力学学报 2023年第4期55卷 991-1003页

作者：王昌涛代洪华张哲汪雪川岳晓奎航天飞行动力学技术国家重点实验室西安710072 西北工业大学航天学院西安710072

为满足航天工程对轨道计算精度和实时性的高要求,近年来发展出了可以通过大步长积分修正实现快速精确求解的积分修正类方法.积分修正类方法有可并行计算的特点,然而在串行计算环境下会受到计算资源的限制,无法充分发挥其可并行加速的优... 详细信息

为满足航天工程对轨道计算精度和实时性的高要求,近年来发展出了可以通过大步长积分修正实现快速精确求解的积分修正类方法.积分修正类方法有可并行计算的特点,然而在串行计算环境下会受到计算资源的限制,无法充分发挥其可并行加速的优势.此外,合理的计算参数通常难以预先确定,也使积分修正类方法大步长快速计算的优势难以充分体现.针对以上问题,利用积分修正类方法可并行计算的特点,提出了并行加速的局部变分迭代法PA-LVIM,通过将传统局部变分迭代法LVIM的并行计算量均摊到多个计算节点上,显著提高了计算速度.此外,还使用根据系统状态二阶导数分布确定计算参数的打磨法优化了PA-LVIM的计算参数,进一步发挥了其大步长快速计算的优势.求解了三个经典的轨道递推问题,仿真结果表明,PA-LVIM的加速效果明显,且经打磨法优化计算参数后,其计算效率又进一步得到提高,将当前主流方法的计算效率提高了5倍以上.

关键词：轨道动力学大步长变参数法迭代法并行计算星载实时计算

初值约束与两点边值约束轨道动力学方程的快速数值计算方法

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力学学报 2022年第2期54卷 503-516页

作者：张哲代洪华冯浩阳汪雪川岳晓奎西北工业大学航天学院西安710072 航天飞行动力学技术国家级重点实验室西安710072

轨道动力学快速计算是航天工程中的基础问题,广泛存在于轨道设计、空间抓捕以及深空探测等任务中.基于有限差分原理的经典数值积分算法,由于精度严重依赖小积分步长,难以满足航天器在轨快速计算需求.针对该问题,提出一种局部配点反馈迭... 详细信息

轨道动力学快速计算是航天工程中的基础问题,广泛存在于轨道设计、空间抓捕以及深空探测等任务中.基于有限差分原理的经典数值积分算法,由于精度严重依赖小积分步长,难以满足航天器在轨快速计算需求.针对该问题,提出一种局部配点反馈迭代算法,该算法能高效解算受到初值约束和两点边值约束的轨道动力学方程.基于Picard迭代公式建立数值算法以避免计算雅可比矩阵,引入误差反馈以加快迭代收敛速度.通过时域配点法消除迭代公式推导中的复杂符号运算,使迭代公式更为简洁.结合拟线性化法及叠加法,算法能对两点边值约束下的Lambert问题实现高效解算.基于ph网格细化法建立计算参数自适应调节算法,能进一步增强局部配点反馈迭代法的大步长计算优势.通过求解二体动力学模型下的递推轨道,摄动Lambert问题以及限制性三体动力学模型下的转移轨道验证了算法有效性.仿真结果表明,在相同计算精度下,局部配点反馈迭代算法计算速度比拟线性化-局部变分迭代法提高1.5倍以上,引入变参数方案能够进一步将算法计算速度提高6倍以上.

关键词：轨道动力学数值方法迭代法变参数计算初值问题两点边值问题

轨道递推及轨道转移问题的自适应变参数计算方法

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轨道递推及轨道转移问题的自适应变参数计算方法

第十二届多体动力学与控制暨第七届航天动力学与控制和第十...

作者：张哲代洪华汪雪川岳晓奎西北工业大学航天学院

轨道动力学快速计算是航天工程中的基础问题,广泛存在于近地轨道设计、深空探测等航天任务中,具有重要意义。轨道动力学问题在数学上一般被描述为常微分方程初值问题或边值问题。最经典的常微分方程数值求解方法是有限差分法,此类方法... 详细信息

轨道动力学快速计算是航天工程中的基础问题,广泛存在于近地轨道设计、深空探测等航天任务中,具有重要意义。轨道动力学问题在数学上一般被描述为常微分方程初值问题或边值问题。最经典的常微分方程数值求解方法是有限差分法,此类方法由于物理意义直观且形式简单而受到了广泛应用,但计算过程中过分依赖小步长的缺陷使其不能适用于快速求解空间轨道问题。针对有限差分方法的上述不足,有学者将迭代法引入轨道计算领域,提出了修正Chebyshev-Picard迭代法,该算法能够实现常微分方程的大步长快速求解,但推导过程涉及大量符号运算,得到的迭代公式较为复杂,限制了算法效率的进一步提高。其后有学者提出了计算效率更高的局部变分迭代法,该算法虽然能够高效的求解轨道问题,但迭代过程中需要反复计算雅可比矩阵,难以用于求解复杂高维问题。本文基于修正Chebyshev-Picard迭代法与配点法提出一种局部Chebyshev-Picard配点-迭代算法,通过结合配点法使得迭代公式更为简洁,能够避免计算雅可比矩阵,并实现大步长高精度计算。通过结合拟线性化法,叠加法及局部计算思想,能够对两点边值约束下的航天器轨道转移问题实现高速求解。引入ph网格改进法使得算法能实现自适应变参数计算,节约了计算资源并拓展了算法收敛域。通过航天器轨道递推问题、摄动Lambert轨道转问题以及三体条件下的轨道拼接问题验证了算法性能,计算结果显示本文算法的计算效率比前述迭代方法提高了两个数量级以上。

关键词：轨道计算数值方法变参数

来源： cnki会议评论

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浙江金融发展报告蓝皮书 2018

浙江金融发展报告蓝皮书 2018

气相色谱-四极杆高分辨飞行时间质谱分析复杂芳烃体系中的苯甲醛、苯甲醇、苯乙酮与苯乙醛

2018年

作者：陈国平丁敏哲史晋川总汪炜章华

本书共分金融经济运行综合报告;金融热点问题研究;绿色金融专题研究三篇，其主要内容包括:2017年度浙江省金融运行报告、2017年度浙江省地方金融业改革与发展报告、2017年度浙江省银行业发展报告等。

关键词：地方金融事业经济发展研究报告浙江 2018

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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色谱 2015年第2期33卷 146-151页

作者：刘俊彦曹喆李继文汪哲明王川顾松园中国石化上海石油化工研究院上海201208 安捷伦科技(中国)有限公司上海200233

建立了气相色谱-四极杆高分辨飞行时间串联质谱分析复杂芳烃体系样品中苯甲醛、苯甲醇、苯乙酮与苯乙醛的方法。该方法通过使用高分辨质谱得到目标化合物特征离子的精确质量数，结合色谱保留时间，有效排除了复杂芳烃体系样品本底中碎... 详细信息

建立了气相色谱-四极杆高分辨飞行时间串联质谱分析复杂芳烃体系样品中苯甲醛、苯甲醇、苯乙酮与苯乙醛的方法。该方法通过使用高分辨质谱得到目标化合物特征离子的精确质量数，结合色谱保留时间，有效排除了复杂芳烃体系样品本底中碎片离子的干扰，提高了定性与定量分析的准确性。使用目标化合物特征离子的质谱峰面积作为定量计算依据。苯甲醛、苯甲醇、苯乙酮与苯乙醛在各自的质量浓度范围内呈现良好的线性响应，回收率为87．97％～103．01％，定量限分别为0．04、0．10、0．08与0．03mg／L，检出限分别为0．01、0．03、0．02与0．01mg／L。对3份实际样品中的苯甲醛、苯甲醇、苯乙酮与苯乙醛进行了定量分析。本研究为气相色谱-四极杆高分辨飞行时间质谱技术应用于复杂体系中的微量杂质分析提供了一种新的思路和手段。通过精确的质量分辨和测定可以降低对色谱分离的依赖，弥补传统气相色谱-四极杆低分辨质谱技术的不足。

关键词：气相色谱高分辨飞行时间质谱含氧化合物复杂芳烃产物

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老年人交通安全宣教活动设计研究

安全 2012年第3期33卷 41-44页

作者：陈川陆哲璐汪益纯同济大学交通运输工程学院

社会经济的发展、生活水平的提高以及医疗卫生条件的改善使得我国社会老龄化进程逐步加快。从2000～2009年，我国65岁及以上的老年人口从8821万迅速增加至11309万，分别占总人口比重的6．96％和8．5％（如下图）。最新公布的全国第六次... 详细信息

社会经济的发展、生活水平的提高以及医疗卫生条件的改善使得我国社会老龄化进程逐步加快。从2000～2009年，我国65岁及以上的老年人口从8821万迅速增加至11309万，分别占总人口比重的6．96％和8．5％（如下图）。最新公布的全国第六次人口普查数据也显示：60岁及以上的老年人口占总人口比重的13．26％，其中65岁及以上的占8．87％。

关键词：老年人活动设计交通安全社会老龄化总人口社会经济卫生条件普查数据

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矿物白度的影响因素与增白机理研究

岩石学报 2019年第1期35卷 137-145页

作者：汪灵胡晓宙王哲皓成都理工大学地球科学学院成都610059 成都理工大学材料与化学化工学院成都610059

白度是矿物的重要光学性质之一。为了深化矿物的光学性质及白色矿物功能材料的研究与应用,根据测试分析结果和叶大年的结构光性矿物学理论,系统研究了影响矿物白度的主要因素,以及矿物增白效果的差异性及其产生机理。研究结果表明:(1)... 详细信息

白度是矿物的重要光学性质之一。为了深化矿物的光学性质及白色矿物功能材料的研究与应用,根据测试分析结果和叶大年的结构光性矿物学理论,系统研究了影响矿物白度的主要因素,以及矿物增白效果的差异性及其产生机理。研究结果表明:(1)晶体化学是决定不同种类透明矿物白度的最主要因素,但对于某种透明矿物来说,影响其白度的主要因素是矿物中的碳质有机质、含铁钛矿物杂质、杂质元素的价态与晶体化学环境、介质环境、矿物中的水和粒度大小等。(2)证明了透明矿物白度大小与折射率呈正相关。白度相同的不同矿物的增白效果存在很大差异性,其根本原因是由矿物折射率所决定的反射率存在很大差别。(3)提出了真白度和假白度的概念,即主要由自色产生的白度称为真白度,主要由假色产生的白度称为假白度;真白度高的矿物具有增白作用,而真白度低的矿物,即使粉末白度高,也没有增白作用。(4)在影响矿物白度的主要因素中,矿物中的碳质有机质、含铁钛矿物杂质、杂质元素的价态等杂质成分对矿物白度和增白效果起负面作用。(5)矿物中与晶体结构相关的水所产生的颜色属于自色,脱去结晶水、层间水和结构水都有利于提高矿物的真白度或增白效果,但脱去沸石水的效果正好相反;由矿物粒度大小变化产生的颜色属于假色;通过降低粉体粒度大小所提高的白度属于假白度,由此增加的白度没有增白作用。另外,矿物粉体与使用介质之间的折射率大小差别越大,增白效果越明显。

关键词：白度折射率反射率钛白粉白色颜料矿物光学性质矿物功能材料

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爆炸冲击下乘员下肢保护装置仿生设计与优化

兵器装备工程学报 2023年第3期44卷 95-103页

作者：覃凌云杨书仪戴巨川汪国胜李桂兵凌启辉陈哲吾湖南科技大学机电工程学院湖南湘潭411201 中国北方车辆研究所北京100072

车辆底部地雷和简易爆炸物的爆炸冲击将会直接危害乘员下肢安全。为此,以贝壳外形截面为原型,通过结构仿生原理设计了一种乘员下肢仿生保护装置。基于乘员约束系统局部等效模型,分析了传统双圆管、圆形肋骨、仿贝壳薄壁管、仿虾螯薄壁... 详细信息

车辆底部地雷和简易爆炸物的爆炸冲击将会直接危害乘员下肢安全。为此,以贝壳外形截面为原型,通过结构仿生原理设计了一种乘员下肢仿生保护装置。基于乘员约束系统局部等效模型,分析了传统双圆管、圆形肋骨、仿贝壳薄壁管、仿虾螯薄壁管、仿竹薄壁管及仿马尾茎薄壁管等6种保护装置的防护性能,并对下肢仿生保护装置的各结构参数进行了单因素分析,确定初步设计方案。以假人左右下胫骨轴向力为优化目标、保护装置总变形量为约束条件,采用NSGA-Ⅱ遗传算法对仿生保护装置开展多目标优化,获取其防护性能最优的参数组合。研究表明:与未加装保护装置前相比,加装优化后的仿生保护装置,假人左右下胫骨轴向力峰值分别降低了66.76%和66.22%,满足AEP-55限值5.4 kN的要求,对乘员下肢提供了有效保护。

关键词：爆炸冲击乘员约束系统薄壁管下肢仿生保护装置多目标优化

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舰炮武器系统人机界面发展综述

指挥控制与仿真 2012年第2期34卷 1-4页

作者：汪汇川赵晓哲海军大连舰艇学院辽宁大连116018

探讨了舰炮武器系统人机界面发展历程,详述舰炮武器系统人机界面经历了初创期、奠基期和发展期三个阶段的情况与特点。最后对新型舰炮武器系统人机界面设计与研究将向开放式、智能化、虚拟现实和科学评估方向发展作了展望。

关键词：舰炮武器系统人机界面设计人机界面发展