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基于RFID和WSN的室内移动机器人避障与导航研究

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基于RFID和WSN的室内移动机器人避障与导航研究

作者：胡伟华武汉理工大学

学位级别：硕士

移动机器人是一种在复杂环境下工作的具有自规划、自组织、自适应能力的机器人。从工业制造领域到军事侦察、核工业、航空航天、服务业、医疗器械、基因工程等诸多领域,移动机器人技术都大有发展空间。在移动机器人相关技术的研究中,导... 详细信息

移动机器人是一种在复杂环境下工作的具有自规划、自组织、自适应能力的机器人。从工业制造领域到军事侦察、核工业、航空航天、服务业、医疗器械、基因工程等诸多领域,移动机器人技术都大有发展空间。在移动机器人相关技术的研究中,导航技术是实现移动机器人真正智能化和完全自主化的关键技术。移动机器人导航要求移动机器人通过传感器感知环境和自身状态,实现在动态的、有障碍物的环境中自主运动。近年来,对于移动机器人导航问题的研究在世界各国受到普遍关注,取得了许多颇具应用价值的成果。随着任务复杂性的增加,对移动机器人的要求也越来越智能化。目前,人工智能技术、计算机技术和传感器技术的迅速发展已经带动机器人的人工智能化研究取得了许多成果。然而,功能较完备的导航控制算法普遍具有计算复杂、不易实现等特点。本论文针对室内移动机器人避障与导航问题,提出了将射频识别（RFID）技术和无线传感器网络（WSN）技术引入到室内移动机器人应用中,作为移动机器人的“高级传感器”,研究一种新的避障与导航方法。论文的主要研究内容和创新点如下: 1、详细分析了RFID技术及其在移动机器人中的应用,研究了基于RFID技术的环境高级信息获取手段,辅助机器人准确、实时避障和导航;2、论文结合WSN的特点,利用其节点定位技术和无线传输功能,为机器人避障与导航提供决策支持,帮助机器人作出合理决策;3、构建了基于RFID和WSN的移动机器人室内实验系统,进行了移动机器人定位、避障和导航实验。完成的实验表明,本论文研究的基于RFID和WSN的移动机器人避障与导航方法,能够满足室内环境中移动机器人应用的需求。

关键词：移动机器人射频识别无线传感器网络避障导航

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中国石化集团重组的效应分析及策略研究

中国石化集团重组的效应分析及策略研究

作者：胡伟华湖南大学

学位级别：硕士

近年来，重组改制已经成为我国石油化工业深化改革、加速发展的主要方式。在党中央和国务院的亲切关怀与领导下，中国石化集团公司不断推进重组改制，极大地增强了其国际国内两个市场的竞争力，取得了令人瞩目的成绩。本文旨在通过对该... 详细信息

近年来，重组改制已经成为我国石油化工业深化改革、加速发展的主要方式。在党中央和国务院的亲切关怀与领导下，中国石化集团公司不断推进重组改制，极大地增强了其国际国内两个市场的竞争力，取得了令人瞩目的成绩。本文旨在通过对该公司重组改制的详细分析，研究重组改制后的效应变化情况及今后发展的对策。第一章从重组改制的现实背景入手，阐述了进行重组改制的必要性、重要意义及主要作用;第二章对中国石化集团公司重组改制的基本过程作了介绍;第三章对重组改制后的规模效应、效益效应，机制效应、管理效应和文化效应等五种效应情况进行了详尽分析;第四章剖析了中国石化集团公司在重组改制后面临的问题与挑战，并对中国石化集团公司与世界石化行业排名前三位的埃克森美孚(EXXON)、壳牌(SHELL)和BP等三家著名大公司的竞争力作了对比分析;第五章根据中国石化集团公司现在及将来所面临的严峻的国际和国内形势，有针对性的提出了企业今后持续发展的主要对策。本文通过分析认为：重组改制后的中国石化集团公司，随着我国加入世界贸易组织，既面临着严峻的挑战，也存在着良好的发展机遇。笔者相信，只要中国石化集团公司正确分析形势，遵照党中央和国务院的战略部署，根据市场经济规律，按照世界贸易组织的有关规则，不断地转变观念、苦练内功、坚持改革、进一步完善现代企业制度，建立与国际惯例接轨的公司治理结构，不断增强经济规模和盈利能力，增强科技创新能力和市场开拓能力，就一定能与国外同行业的大公司论伯仲、比高低、共经纬，甚至成为世界石化行业的巨无霸。

关键词：重组改制中国石化效应分析对策研究

基于深度学习的SAR图像舰船目标检测方法研究

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基于深度学习的SAR图像舰船目标检测方法研究

作者：胡伟华国防科技大学

学位级别：硕士

合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）图像舰船目标检测技术可以自动标注SAR图像中舰船所在位置,其在军事和民用领域都具有重要应用价值。SAR高分辨率成像技术的不断发展,丰富了目标特征信息,为深度学习技术在SAR图像检测领域... 详细信息

合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）图像舰船目标检测技术可以自动标注SAR图像中舰船所在位置,其在军事和民用领域都具有重要应用价值。SAR高分辨率成像技术的不断发展,丰富了目标特征信息,为深度学习技术在SAR图像检测领域的应用提供了数据基础。SAR图像具有场景大目标小的特点,并且图像中舰船目标尺寸跨度大,舰船形态多样,多种尺度的舰船目标给检测过程增加了一定难度。针对这一问题,本文提出密集特征金字塔网络,充分提取SAR图像舰船目标特征,进行有效融合,提高了检测器对SAR图像多尺度舰船目标的检测能力。之后设计搭建SAR舰船检测系统,实现了SAR舰船检测算法的移动端部署。本文首先详细介绍了SAR图像的成像机理和SAR图像舰船目标的特性,总结SAR图像舰船目标检测面临的问题。然后介绍了基于深度学习的SAR图像舰船目标检测方法,并分析了现有算法在解决SAR舰船目标检测问题上遇到的困难。由于目前深度学习方法无法很好地解决SAR舰船目标的多尺度检测问题,存在大量漏检情况,本文提出一种多尺度特征融合网络,即密集特征金字塔网络。通过重新设计跨层连接结构,采用自顶向下、自底向上和密集横向连接融合高层强语义信息和低层高分辨率信息,充分提取融合不同尺度SAR舰船目标的特征信息。在HRSID数据集上的实验结果证明了所提特征融合网络可以有效地提升SAR图像舰船目标检测精度。为满足SAR舰船目标检测系统实时性需求,实现SAR舰船检测算法的移动端部署,本文基于Nvidia Jetson AGX Xavier嵌入式开发平台搭建了SAR舰船检测系统。利用深度学习高性能推理引擎Tensor RT对主机端训练好的SAR舰船检测网络模型进行加速优化。在HRSID数据集上,对搭建的SAR舰船检测系统进行验证,表明设计的SAR舰船检测系统的可行性和基于Tensor RT的模型优化的有效性。

关键词：合成孔径雷达深度学习舰船目标检测特征融合

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面向企业的银行资金归集平台的设计与实现

面向企业的银行资金归集平台的设计与实现

作者：胡伟华浙江工商大学

学位级别：硕士

随着市场经济的不断发展,我国企业的发展也越来越快,参与企业发展的末梢网点、代理商数量也在不断增加,相互间的资金流动也变得越来越频繁,企业希望商业银行能够提供面向企业的资金归集服务。同时资金归集服务作为银行的一项中间业务产... 详细信息

随着市场经济的不断发展,我国企业的发展也越来越快,参与企业发展的末梢网点、代理商数量也在不断增加,相互间的资金流动也变得越来越频繁,企业希望商业银行能够提供面向企业的资金归集服务。同时资金归集服务作为银行的一项中间业务产品,是商业银行提供给企业客户的最佳服务手段之一。不仅可锁定优质客户的存贷款、获取中间业务收入,又可提高客户忠诚度、稳定优质客户群,是银行提升客户服务水平和市场竞争力的重要手段。因此商业银行有必要建立面向企业的资金归集系统。本论文介绍了的一个商业银行资金归集系统的设计与实现的过程。论文首先介绍了面向企业的资金归集系统的开发背景及系统的架构基础,分析了商业银行业务部门的需求。其次,在业务需求的基础上,整理资金归集业务流程并对系统进行了可行性分析,设计资金归集系统的总体设计图、网络拓扑图、系统架构图和系统功能模块结构图,给出各模块的接口设计和对应的数据表结构设计。最后,开发实现了资金归集系统的协议管理模块、资金归集模块、对账模块、清算模块和监控模块,并介绍系统运行界面。本文以软件工程思想为主线,从可行性与需求分析、系统设计程序设计和开发等方面,详细探讨了系统的实施过程,给出了一个资金归集平台的系统实现方案。

关键词：银行中间业务资金归集系统设计与实现 Web服务

催化剂对含细粒度HMX的硝胺推进剂高低压燃烧特性的影响

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固体火箭技术 2010年第4期33卷 425-429,434页

作者：贾小峰李葆萱王世英胡伟华西北工业大学航天学院西安710072 中国航天科技集团公司四院西安710025 第二炮兵驻航天四院军事代表室西安710025

用水下声发射法测试推进剂药条不同压强下的燃速,按维也里公式r=bpn计算某压强段的压强指数,研究了催化剂辛基二茂铁(T27)、炭黑(C)和铬酸铅(Pr)不同含量及其复合使用对含细粒度HMX的硝胺推进剂高低压燃烧性能影响。结果表明,随着T27含... 详细信息

用水下声发射法测试推进剂药条不同压强下的燃速,按维也里公式r=bpn计算某压强段的压强指数,研究了催化剂辛基二茂铁(T27)、炭黑(C)和铬酸铅(Pr)不同含量及其复合使用对含细粒度HMX的硝胺推进剂高低压燃烧性能影响。结果表明,随着T27含量的提高,推进剂燃速相应提高,T27降低高压段压强指数,在低压段反而增大;C、Pr对推进剂的高压燃速影响不明显;随着C含量的增加,低压段压强指数降低,高压段先增加后降低,降低效果非常明显;Pr使低压段压强指数稍有降低,高压段压强指数反而升高;T27、C、Pr催化剂复合使用对高低压燃速无协同效应,对降低低压段压强指数无协同效应,在对降低高压段压强指数,具有协同效应,高压段压强指数可降低为0.359 9。

关键词：硝胺推进剂燃烧特性压强指数催化剂

铜绿假单胞菌甲基受体趋化蛋白PctA配体结合区的结构生物学研究

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铜绿假单胞菌甲基受体趋化蛋白PctA配体结合区的结构生物学研究

作者：胡伟华武汉大学

学位级别：硕士

铜绿假单胞菌(pseudomonas aeruginosa,PA)是一种常见的机会致病菌,人体免疫力低下时容易被感染,尤其会导致囊性纤维化患者的高致死率感染。目前铜绿假单胞菌对多种抗生素产生耐药性,且耐药性不断增大,因此对其做进一步的研究是非常必... 详细信息

铜绿假单胞菌(pseudomonas aeruginosa,PA)是一种常见的机会致病菌,人体免疫力低下时容易被感染,尤其会导致囊性纤维化患者的高致死率感染。目前铜绿假单胞菌对多种抗生素产生耐药性,且耐药性不断增大,因此对其做进一步的研究是非常必要的。细菌能够适应多种生活环境并定植到适合其生长繁殖的部位,这一过程主要依赖于细菌的趋化性。细菌感应检测到信号(如氨基酸,糖)后,经过趋化信号传导通路,使细菌运动来靠近或远离对其有利或有害的化学物质。这一通路的过程是:甲基受体趋化蛋白(methyl-accepting chemotaxis proteins,MCPs)识别并结合趋化物后蛋白构像改变产生信号,接着将信号传递给组氨酸激酶Che A,改变Che A自磷酸化的活性,然后Che Y接受由Che A传递的信号,并作用于鞭毛蛋白使鞭毛顺时针或逆时针旋转,Che Z可以调控Che Y的磷酸化,进而控制鞭毛旋转时间。MCPs中负责识别和结合趋化物的区域为配体结合区(ligand binding domin,LBD)。有研究表明,甲基受体趋化蛋白PctA的配体结合区LBD可以对18种天然氨基酸产生趋化作用,但是PctA-LBD发挥作用的具体机制还不清楚。本课题以PctA-LBD为研究对象,进行克隆、表达纯化、结晶、X射线衍射得到三维结构,并尝试得到PctA-LBD与小分子DPD(Dimethyl propanedioate)复合物的晶体结构,试图阐述PctA-LBD与小分子的结合模式与作用机制。本研究首先对PctA的30-278片段即PctA-LBD进行生物信息学分析,其理化性质和二级结构预测结果表明该蛋白性状较好。进行不同物种间的同源性蛋白的氨基酸序列比对,结果表明铜绿假单胞菌PctA与荧光假单胞菌Cta A,丁香假单胞菌Psc A的配体结合区具有较高同源性,也存在一定差异性,说明它们虽然可以识别相同类别的配体,但是PctA-LBD有其独特的功能。然后我们将目的基因PctA-LBD克隆至p ET28a载体上,利用大肠杆菌原核表达系统对目的蛋白进行表达。接着我们尝试不同的纯化条件,蛋白在不含甘油的缓冲液中有轻微的沉淀现象,当在缓冲液中加入5%甘油后,沉淀又被完全溶解,说明甘油对维持PctA-LBD蛋白的稳定性有一定帮助。在两种不同缓冲液纯化中得到的蛋白进行晶体初筛实验后都得到了晶体,但是纯化过程中含有5%甘油的蛋白进行重复试验时无法再次得到晶体,推测其初筛时获得的晶体为盐晶。纯化过程中不含甘油的蛋白进行晶体筛选后得到的晶体体积较小,通过改变沉淀剂浓度及种类,p H值,盐离子种类及浓度等对其结晶条件进行优化,仍然没有得到质量好的晶体,进行X射线衍射的分辨率较差。我们尝试不同的纯化方案来提高蛋白质纯度以期获得高质量的晶体,最终通过含有不同咪唑浓度的洗脱液进行亲和层析,离子交换层析以及凝胶过滤层析纯化得到高纯度和较为稳定的目的蛋白,进行晶体筛选以及优化,最终在2.0 M Ammonium sulfate,0.1 M MES p H5.0条件下得到高分辨率的晶体,通过结构解析得到PctA-LBD的三维结构。为研究PctA-LBD与配体的结合模式,我们将PctA-LBD与小分子化合物DPD(Dimethyl Propanedioate)通过浸泡法和共结晶法进行复合物晶体的尝试。虽然蛋白和小分子共孵育后得到了晶体,但是在晶体结构中均没有发现小分子。后期将会继续开展工作,力图获得复合物的结构。本研究通过各种纯化条件及步骤,得到了高质量的蛋白晶体,解析了PctA-LBD的三维结构。虽然没有获得PctA-LBD与小分子DPD复合物的晶体,但是我们尝试了多种共结晶方案,获得了稳定的复合物,为后期结构的解析提供了基础,也为进一步设计和开发治疗铜绿假单胞菌感染的药物提供了依据。

关键词：铜绿假单胞菌甲基受体趋化蛋白 PctA DPD 结构生物学

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GNSS软件接收机定位解算模块设计与实现

GNSS软件接收机定位解算模块设计与实现

作者：胡伟华江苏科技大学

学位级别：硕士

近年来，随着科技的不断进步，卫星导航技术在各国的军事及民用领域发挥着举足轻重的作用，各国也越来越重视卫星导航技术的研究与发展。目前采用最多的基于软件无线电思想的GNSS软件接收机由于其具备开放性、易修改性、强适应性、开发... 详细信息

近年来，随着科技的不断进步，卫星导航技术在各国的军事及民用领域发挥着举足轻重的作用，各国也越来越重视卫星导航技术的研究与发展。目前采用最多的基于软件无线电思想的GNSS软件接收机由于其具备开放性、易修改性、强适应性、开发周期短等优点，可以方便地实现兼容多个GNSS系统的复杂高精度定位算法。基于此展开软件接收机的研究，探讨定位解算方法，对卫星导航系统的发展具有重大意义。论文主要从软件接收机定位原理出发，建立定位解算模型，通过对传统方法进行改进，推出星间差分最小二乘法和基于最小二乘的牛顿迭代差分法，并对新的方法进行仿真验证，完成基带平台的软件设计以及上位机实时显示界面的设计，最终实现不同条件下高精度、快速性定位。首先，详细讲述了GNSS系统的组成，并分别比较了各个系统的特点。简单阐述了软件接收机定位的基本原理，并建立两种常见的定位模型，再对卫星发射的信号进行了相关研究，对载波、测距码和导航电文的产生、结构和特性分别做了较为详细的论述。其次，概述了整个GNSS软件接收机的组成，重点研究了捕获、跟踪的原理、过程和实现方法。先对接收机的总体结构进行了分析，并分成几个独立的模块;然后对各个模块进行深入了解，对信号的射频处理和捕获跟踪的各种方式进行研究，并保证成功捕获到卫星信号，经跟踪之后输出导航电文进行解调。最后，详细论述了定位解算部分的相关内容，在传统算法的基础上推出星间差分最小二乘法和基于最小二乘法的牛顿迭代差分算法并分别做了深入的研究，将其应用在定位模型中。同时，参考大量的卫星、接收机数据对新的定位解算方法进行了MATLAB仿真比较，证明了改进方法的有效性和可行性。另外，简单介绍了软件接收机的硬件部分，通过软件编程进行DSP模块的算法移植与设计，并用VC6.0软件进行上位机平台的设计，实现定位解算结果在上位机的实时显示。

关键词：软件接收机定位解算最小二乘法牛顿迭代法差分法

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不同工况下混凝土动态损伤特性研究

不同工况下混凝土动态损伤特性研究

作者：胡伟华三峡大学

学位级别：硕士

混凝土结构在遭遇地震激励、风致振动、设备与交通设施冲击等荷载的作用下，材料常处于动态复杂应力状态，目前工程界在进行结构响应分析时采用的材料静态力学理论与实际受力状态存在较大差异，结构动态损伤机理、损伤描述、实际受力状... 详细信息

混凝土结构在遭遇地震激励、风致振动、设备与交通设施冲击等荷载的作用下，材料常处于动态复杂应力状态，目前工程界在进行结构响应分析时采用的材料静态力学理论与实际受力状态存在较大差异，结构动态损伤机理、损伤描述、实际受力状态下的安全性等问题还有待进一步研究。国内外学者对不同应变速率、掺合料、工作环境等因素下的混凝土物理力学性能进行了大量研究，但成果大多局限于混凝土单轴动态受压性能，仅少数学者进行了混凝土动态损伤特性的研究。由于试验设备的因素，前人试验研究数量有限，试验成果还不够充分，对劈拉与循环加载的动态损伤特性研究更少。混凝土材料成型过程中往往伴随着相应的初始损伤，混凝土受载破坏其实是损伤不断累积的过程，损伤的存在与发展对混凝土各种性能产生了重要影响。因此，加强对不同荷载类型下混凝土的动态损伤本构与损伤特性的研究是很有必要的。为全面系统的研究混凝土动态损伤特性，本文对不同批次不同尺寸混凝土试件分别进行了不同应变速率下的单轴压缩试验、劈拉试验、循环加卸载试验。主要研究内容包括以下几个方面：1）进行了不同应变速率下（应变速率为10-5/s、10-4/s、10-3/s、10-2/s）的混凝土动态单轴压缩试验。定义以混凝土切线模量和能量耗散为参量的损伤变量并对其损伤特性进行了初步分析，然后基于过镇海损伤模型与Weibull-Lognormal损伤模型对混凝土损伤演化规律进行了深入研究。2）进行了不同应变速率下（应变速率为10-5/s、10-4/s、10-3/s、10-2/s）的混凝土动态劈拉试验，并在加载过程中利用声发射系统对材料产生的声发射信号进行实时采集。从声发射能量以及材料损伤度的角度对混凝土动态劈拉损伤特进行初步探讨，利用损伤模型在区间搜索法的基础上确定了劈拉损伤界点。建立了三种不同假定的劈拉应力-轴向应变的全曲线模型，并对三种损伤模型的优劣进行了探讨，利用合理的损伤模型对混凝土劈拉损伤演化规律进行了对比分析。3）进行了不同应变速率下（应变速率为10-5/s、10-4/s、10-3/s、10-2/s）的混凝土动态循环加卸载试验，加载的同时采集相应的声发射信号。对循环加卸载应力应变曲线的特征及声发射信号与应力水平的关系进行了深入分析，研究了累计残余应变与循环次数的关系，利用累计残余应变与循环次数的关系并结合采集的声发射撞击数构建了关于循环次数的单参数循环加卸载损伤模型。通过基于滞回环的混凝土损伤特性的研究，进一步验证了单参数模型的准确性。

关键词：混凝土单轴压缩劈拉循环动态损伤特性

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两种手术治疗老年白内障的疗效与并发症比较

中国老年学杂志 2014年第15期34卷 4210-4212页

作者：王磊朱炎华胡伟华长江大学附属第一医院眼科湖北荆州434000 长江大学临床医学院

目的对小切口非超声乳化白内障摘除继人工晶体植入与超声乳化白内障摘除继人工晶体植入两种手术治疗老年性白内障的疗效及其并发症进行比较。方法选择眼科治疗的老年性白内障患者211例,年龄65～80岁。行小切口非超声乳化手术治疗患者102... 详细信息

目的对小切口非超声乳化白内障摘除继人工晶体植入与超声乳化白内障摘除继人工晶体植入两种手术治疗老年性白内障的疗效及其并发症进行比较。方法选择眼科治疗的老年性白内障患者211例,年龄65～80岁。行小切口非超声乳化手术治疗患者102例,平均年龄(73.26±4.31)岁;行超声乳化手术治疗患者109例,平均年龄(72.58±3.21)岁;对两种手术的疗效及并发症进行回顾性分析。结果术中、术后均无严重并发症发生;术后1个月,行两种手术的老年性白内障患者其视力水平、散光程度、角膜中央厚度以及角膜内皮水肿程度相比均无明显差异(P>0.05)。通过术后1个月的随访,术后裸眼视力水平均有不同程度的提高,散光程度、角膜中央厚度及角膜内皮水肿程度与术前相比,无明显差异(P>0.05)。结论老年性白内障患者采用小切口非超声乳化白内障摘除继人工晶体植入与超声乳化白内障摘除继人工晶体植入两种手术均是安全、有效的治疗措施。两种手术具有创伤小、疗程短及并发症少的优点。

关键词：白内障小切口非超声乳化超声乳化