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星基量子导航定位系统性能进一步提高的研究

星基量子导航定位系统性能进一步提高的研究

作者：汪泳钦中国科学技术大学

学位级别：硕士

量子导航定位系统作为新一代技术,因其特有的纠缠性和保密性而受到广泛的研究。量子的纠缠特性使得在进行测距时,采用求解同时产生的纠缠光子对之间的时间差来测距,能够将两个完全一样的纠缠光子对进行对比,而传统的单光子测距通过发射... 详细信息

量子导航定位系统作为新一代技术,因其特有的纠缠性和保密性而受到广泛的研究。量子的纠缠特性使得在进行测距时,采用求解同时产生的纠缠光子对之间的时间差来测距,能够将两个完全一样的纠缠光子对进行对比,而传统的单光子测距通过发射并获得反射回来的单光子,求解其与时钟之差进行测距,相比之下量子纠缠光子对测距能够拥更高的精度。量子导航定位系统在能量消耗上要低得多,能够为设备的小型化、持续工作时间、隐形性能带来根本的改善,它具有很高的安全性,有可能从根本上解决传输信息泄露的问题。在导航定位方面,量子纠缠光具有极高的精度。由于发散角比激光更小,对跟踪系统的要求也相对更高,纠缠光子对的探测也更加困难,因此需要对卫星端、测距链路和地面端的误差进行分析,减小外界噪声的影响。论文的主要研究内容和研究成果包括:1.对量子导航定位系统进行分类并对不同情况的超前瞄准角进行分析,对比它们各自的特点。主要对卫星间链路的超前瞄准角计算和补偿原理进行论述,运用卫星轨道坐标系、地心惯性系、卫星星上俯仰坐标系三个系之间的坐标变换计算卫星间链路的超前瞄准角大小,并计算超前瞄准点在精跟踪探测器中的坐标转换关系。将超前瞄准角度补偿到系统中来进一步提高量子导航定位系统的测距性能,并根据量子接收效率公式和反射镜有效反射面积计算超前瞄准角对链路中量子接收效率的影响。最后,设计补偿方案并进行卫星轨道和超前瞄准角补偿的数值仿真。2.提出一种基于单颗卫星的星基量子导航定位系统,以及单颗卫星加一个地面站的星基量子导航定位系统来进一步减小测距误差。基于单颗卫星的星基量子导航定位系统利用纠缠光子对测距得到的到达时间差和捕获跟踪瞄准系统的输出的地面目标相对于卫星的方位角和俯仰角,再进行坐标转换从卫星星上俯仰坐标系转换到地心惯性系得到地面目标位置坐标,解算得到地面的位置。该方法的定位误差主要源于的卫星相关数据、测距链路延迟距离误差和地面接收端测量时间偏差,其中测距链路延迟距离误差达到米级,为主要误差。在此基础上,提出单颗卫星加一个地面站的星基量子导航定位系统来进一步减小由于测距链路带来的误差,该系统能够分别与地面站和地面目标建立各自的链路,利用纠缠光子对测距得到两条链路之间的到达时间差,使测距链路误差部分抵消,使得环境等因素对定位系统带来的测距误差降低。3.在原有的可视化仿真平台基础上,对超前瞄准仿真模块和符合计数仿真模块进行了优化,使其能够选择多种定位方式。同时新增定位仿真模块,能够显示地面目标和卫星的位置图及其坐标。然后以一次完整的仿真过程为例,分析整个可视化平台的操作流程和功能实现。

关键词：量子导航定位系统延迟误差纠缠光子对测距超前瞄准卫星轨道

量子定位系统中的卫星间链路超前瞄准角跟踪补偿

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导航定位学报 2023年第2期11卷 80-91页

作者：汪泳钦丛爽中国科学技术大学自动化系合肥230027

为了进一步提高量子定位系统的精度,根据量子定位系统中发射端卫星和接收端卫星均在运动的情况,提出一种卫星间链路的超前瞄准角跟踪补偿方法:分析在量子导航定位系统中不同链路的超前瞄准角跟踪补偿情况,并对各自特点进行对比;再根据... 详细信息

为了进一步提高量子定位系统的精度,根据量子定位系统中发射端卫星和接收端卫星均在运动的情况,提出一种卫星间链路的超前瞄准角跟踪补偿方法:分析在量子导航定位系统中不同链路的超前瞄准角跟踪补偿情况,并对各自特点进行对比;再根据卫星轨道坐标系下发射端卫星和接收端卫星的位置计算地心惯性系下2颗卫星的相对位置,转换到卫星星上俯仰坐标系计算出超前瞄准角,并分析超前瞄准点在精跟踪探测器中的坐标转换关系;然后根据反射镜有效反射面积计算超前瞄准角对链路中量子接收效率的影响;最后,设计补偿方案并采用矩阵实验室(MATLAB)进行卫星轨道和超前瞄准角仿真,计算出需要补偿的随时间变化的方位角和俯仰角。

关键词：量子定位系统卫星间链路超前瞄准角卫星轨道跟踪补偿

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讲述信息故事:信息可视化教学中的叙事实验

装饰 2024年第1期 136-138页

作者：汪泳蒋涪陵四川美术学院

信息可视化教学中存在“构架”与“编码”的难点,同时技术的便利更使初学者局限于工具化与模式化的设计。本研究以叙事理论为启发,试图以可视化叙事为导向,“有意义的讲述”为思路,建立信息可视化叙事的教学实验框架,通过叙事概念、信... 详细信息

信息可视化教学中存在“构架”与“编码”的难点,同时技术的便利更使初学者局限于工具化与模式化的设计。本研究以叙事理论为启发,试图以可视化叙事为导向,“有意义的讲述”为思路,建立信息可视化叙事的教学实验框架,通过叙事概念、信息构架、视觉编码三个方面,以期为学习者建立流畅的实践方法、多元的想象引导,以及对可视化设计价值的理解。

关键词：信息可视化可视化教学可视化叙事信息叙事

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基于Daubechies小波尺度函数的炉膛空气动力场声学层析重建方法

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中国电机工程学报 2024年第5期44卷 1904-1912,I0020页

作者：刘璠李言钦郑州大学机械与动力工程学院河南省郑州市450001

声学层析测量是一种先进、有前景的炉内空气动力场非接触重建方法,其中可靠、优化的重建模型算法是关键。小波尺度函数包含所确定尺度以下所有信号频率信息,便于有效重构包含复杂频率成分的场对象,鉴于此,该文提出以小波尺度函数为基对... 详细信息

声学层析测量是一种先进、有前景的炉内空气动力场非接触重建方法,其中可靠、优化的重建模型算法是关键。小波尺度函数包含所确定尺度以下所有信号频率信息,便于有效重构包含复杂频率成分的场对象,鉴于此,该文提出以小波尺度函数为基对待测空间场层析重建的方法。其采用具有紧支撑、正交特点的Daubechies小波以获得更好的场重建辨识度;对几何参数进行归一化处理以适应不同炉膛断面尺寸的场重建;采用梯度下降法求解线性方程组,得到稳定可靠的结果。通过构建不同典型仿真断面流场并重建,该方法均得到与原设定场良好的一致性,从而证明所提出场重建方法的有效性与可靠性。

关键词：声学层析测量流场 Daubechies小波尺度函数梯度下降法

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白斑狗鱼新基因lincRNA-Abcc10的克隆、表达及敲除模型构建

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中国水产科学 2024年第1期31卷 59-69页

作者：王顺哲杨倩刘璎慧刘祎汪泳昌张俊杰新疆农业大学生命科学学院新疆极端环境生物生态适应与进化重点实验室

长非编码RNA(lncRNAs)作为一种新的表观遗传因子,在研究鱼类性别决定和性别分化过程中具有重要的作用。本研究利用RACE技术,对白斑狗鱼(EsoxLucius)性别特异性lncRNAs基因Novel01784进行克隆,获得了全长共1328bp的序列。在线预测工具CPC... 详细信息

长非编码RNA(lncRNAs)作为一种新的表观遗传因子,在研究鱼类性别决定和性别分化过程中具有重要的作用。本研究利用RACE技术,对白斑狗鱼(EsoxLucius)性别特异性lncRNAs基因Novel01784进行克隆,获得了全长共1328bp的序列。在线预测工具CPC2和CPAT的分析结果显示,该基因不具有编码蛋白质的能力。通过Blast比对分析将其定位在9号染色体,且位于sp2和Abcc10基因之间,根据其位置关系将其命名为lincRNAAbcc10。从共定位分析结果显示, lincRNA-Abcc10可能参与调控离子运输、卵泡细胞发育和线粒体活性,其表达模式与部分邻近基因相似。其次,对白斑狗鱼lincRNA-Abcc103个时期在8个组织中的qRT-PCR结果显示,该基因在卵巢中特异性表达,随着时间增长表达量逐渐下降,说明其可能在卵巢早期分化过程中起着重要的作用。此外,通过对白斑狗鱼126 d卵巢核质RNA分离, qRT-PCR结果显示, lincRNA-Abcc10分布于细胞质内,可能以顺式或反式方式调控邻近基因的翻译水平。最后,利用CRISPR/Cas9技术建立了lincRNA-Abcc10突变模型,为进一步研究其基因功能奠定了基础,本研究为lncRNA在鱼类性别分化的作用提供了新的思路。

关键词：长链非编码RNA 表观遗传学 Esox Lucius 性别分化 CRISPR/Cas9

来源：博看期刊

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蛇形管内燃油变物性流动换热特性数值模拟

清华大学学报（自然科学版） 2024年第2期64卷 337-345页

作者：李玉王相钦闵敬春清华大学航天航空学院北京100084

蛇形管空油换热器可用于航空发动机的冷却,该文通过数值模拟研究了蛇形管内航空煤油的流动换热特性,分析了燃油入口流速、管壁温及蛇形管直管段长度对流动换热的影响,对比了直管段与弯管段、常物性与变物性下流动换热特性的差异。综合... 详细信息

蛇形管空油换热器可用于航空发动机的冷却,该文通过数值模拟研究了蛇形管内航空煤油的流动换热特性,分析了燃油入口流速、管壁温及蛇形管直管段长度对流动换热的影响,对比了直管段与弯管段、常物性与变物性下流动换热特性的差异。综合考虑换热器的紧凑度及燃油流过换热器时可能发生结焦,蛇形管内径取值2.0 mm,另外燃油流过蛇形管时被加热,温度可以升高数百摄氏度,燃油物性将会产生剧烈变化,因此本研究特别关注蛇形细管内燃油的变物性流动换热特性。研究结果表明:弯管段的对流换热系数明显高于直管段,但同时弯管段压降也显著增大;变物性的对流换热系数明显高于常物性,而变物性的压损明显低于常物性;变物性时管壁温对流动换热特性的影响较为显著,而直管段长度对流动换热特性的影响相对较弱。

关键词：蛇形管航空煤油变物性流动换热数值模拟

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“时间转向”与中共党史研究的新视野

党史研究与教学 2024年第4期 4-14页

作者：文瑞钦中国人民大学马克思主义学院

在中共党史研究中，“时间”的重要性是毋庸置疑的，但“时间”也往往因这种不言自明的特性而被史家所忽视。近年来，“时间”这一话题在党史学界渐受关注。其中，既有实证研究方面的探索，也有史学理论层面的进展。这一趋势大致可概括... 详细信息

在中共党史研究中，“时间”的重要性是毋庸置疑的，但“时间”也往往因这种不言自明的特性而被史家所忽视。近年来，“时间”这一话题在党史学界渐受关注。其中，既有实证研究方面的探索，也有史学理论层面的进展。这一趋势大致可概括为两个取向：一是“时间性地研究历史”，二是“历史性地研究时间”。应当说，中共党史研究与“时间”话题的结合具有高度契合性与可行性，这种结合在近年来的中共党史研究中虽然已有起色，但仍存在较大的可拓展空间。从“时间性地研究历史”与“历史性地研究时间”这对角度出发来深化中共党史研究，不仅能够对许多老生常谈的旧议题进行一番再审视，同时也能为拓展中共党史研究的议题和边界提供可能进路。

关键词：中共党史研究 “时间性地研究历史” “历史性地研究时间”

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共轭高分子的精准交替结构与光电性能研究

高分子通报 2024年

作者：梁新宇史钦钦黄辉中国科学院大学材料科学与光电技术学院

高分子半导体材料具有性能易调控、可溶液加工、柔性可折叠等优点，是柔性电子的最理想材料。然而，传统合成方法造成高分子半导体材料批次差异大、单体自偶联缺陷多，因此限制了高分子半导体材料的大规模商业化应用。本文重点阐述共轭... 详细信息

高分子半导体材料具有性能易调控、可溶液加工、柔性可折叠等优点，是柔性电子的最理想材料。然而，传统合成方法造成高分子半导体材料批次差异大、单体自偶联缺陷多，因此限制了高分子半导体材料的大规模商业化应用。本文重点阐述共轭交替高分子中单体自偶联缺陷对材料光电性能的影响，旨在揭示共轭高分子精准合成的重要性，为高性能共轭聚合物材料的精准、宏量制备提供新思路，并推动其产业化应用的进程。

关键词：高分子半导体材料单体自偶联缺陷光电性能

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完全预测下肢步行运动想象意图的可行性研究

东北大学学报（自然科学版） 2024年第5期45卷 609-618页

作者：周斌王宏李坦兰钦东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819

在下肢运动想象发生之前获取想象意图是为下肢神经康复系统提供精准控制策略的关键.为此,研究利用运动想象前的脑电图(electroencephalogram,EEG)信号完全预测下肢步行运动启停想象意图及其类型的可行性.对EEG信号进行预处理并提取运动... 详细信息

在下肢运动想象发生之前获取想象意图是为下肢神经康复系统提供精准控制策略的关键.为此,研究利用运动想象前的脑电图(electroencephalogram,EEG)信号完全预测下肢步行运动启停想象意图及其类型的可行性.对EEG信号进行预处理并提取运动相关皮质电位(movement-related cortical potential,MRCP).基于MRCP挑选出具有明显可辨别性的15个通道.利用时间卷积网络模型从被选取的MRCP通道特征中解码出下肢步行运动想象意图和意图类型.结果表明,通过MRCP形态选取的EEG通道信号在启停意图和类别上均具有明显可分离差异,验证了只使用运动想象前EEG信号能够完全预测人类下肢运动启停意图和意图类型.

关键词：脑电图运动相关皮质电位时间卷积网络下肢步行运动想象意图完全预测

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