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复杂环境中的无人机通信系统优化研究

复杂环境中的无人机通信系统优化研究

作者：蓝俊强广州大学

学位级别：硕士

无人机通信是无线通信领域近年来的研究热点,而利用无人机在无线传感器网络中进行数据收集是无人机通信的重要研究课题。在传统的无人机通信相关研究中,在对无人机的飞行轨迹进行优化时,一般直接以无人机飞行轨迹为优化变量,不考虑无人... 详细信息

无人机通信是无线通信领域近年来的研究热点,而利用无人机在无线传感器网络中进行数据收集是无人机通信的重要研究课题。在传统的无人机通信相关研究中,在对无人机的飞行轨迹进行优化时,一般直接以无人机飞行轨迹为优化变量,不考虑无人机飞行轨迹的平滑性,往往会导致无人机需要在特定的位置点进行锐角转弯,无法保证无人机飞行的平稳性,飞行过程中容易出现抖动,从而导致其研究结果在实际场景中应用时效果很差。此外,为研究方便,传统的无人机通信研究通常假设无人机在高空飞行,从而不需考虑其飞行过程中受到障碍物的影响。然而,无人机在高空飞行时,与地面通信节点距离会很大,因此通信信道质量差,通信性能难以得到保证。此外,在利用无人机进行数据收集的应用场景中,很多是封闭空间(例如煤矿、地铁、人防工程、管廊、城市峡谷等),无人机需低空飞行,而且在飞行过程中需避开障碍物,从而导致传统无人机通信的研究结果无法适用。针对以上问题,本文将围绕无人机数据收集的应用场景,结合无人机运动规划理论,对无人机飞行轨迹优化展开研究,具体内容如下。第一,与目前无人机通信的已有研究相同,假设无人机在高空飞行,研究无人机在无障碍物环境下收集地面传感器节点数据的飞行轨迹优化问题,其目标是在考虑无人机飞行轨迹的平滑性、动力学可行性的前提下,提高无人机与地面传感器节点通信的数据收集量。为此,本文通过利用B样条曲线对无人机飞行轨迹进行建模,建立无人机动力学可行性和平滑性约束以及收集数据量的数学模型,从而建立相应的优化问题。鉴于建立的优化问题目标函数是非凸的,这使得问题难以直接求解。为此,本文提出了两种求解方法对其进行求解。在第一种方法中,基于凸优化方法,通过对目标函数进行泰勒展开,并利用连续凸逼近的方法对其求解;在第二种方法中,把优化问题的约束条件转为软约束处理,即把原问题转换为没有约束条件的软约束优化问题,并利用梯度下降法对转换后的软约束优化问题进行求解。通过仿真结果可以得出,本文方案相比于传统不考虑飞行轨迹平滑度的无人机通信系统优化方案,保证了无人机数据收集轨迹的平滑性的同时,尽可能收集到更多的地面传感器节点数据量。第二,针对无人机低空飞行收集地面传感器节点发送的数据的应用场景,考虑无人机在飞行过程中存在障碍物,对无人机飞行轨迹进行优化,其目标是在保证无人机飞行过程中的安全性(即需要避开障碍物)、动力可行性和飞行轨迹平滑性的同时,提高无人机收集的数据量。由于建立的问题是一个难以直接求解的优化问题,因此本文将提出前端和后端两个阶段对该问题进行求解。其中,在前端路径搜索中,采用Kinodynamic A*(A-star algorithm,A*)算法得到一条初始路径;在后端轨迹优化中,基于前端规划的路径,利用B样条曲线进行无人机飞行轨迹建模,并采用软约束优化方法,对建立的优化问题进行求解,并通过时间重新分配,得到满足动力学要求且具有高平滑度的无人机飞行轨迹。通过仿真结果可以得出,在具有障碍物的复杂低空飞行环境中,本文方案保证了无人机飞行的安全性、动力学可行性和平滑性的同时,在一定程度上提高了无人机通信系统的数据收集量,有效地实现了复杂环境中的无人机通信系统优化,并且具有一定的鲁棒性。

关键词：无人机通信无人机运动规划路径搜索凸优化梯度下降法

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中国股票市场投资者学习的影响研究

中国股票市场投资者学习的影响研究

作者：蓝大镇广西大学

学位级别：硕士

制浆废液组分对草类废渣基颗粒燃料燃烧特性的影响及关联性分析

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制浆废液组分对草类废渣基颗粒燃料燃烧特性的影响及关联性分析

作者：薛蓝馨齐鲁工业大学

学位级别：硕士

中国制浆造纸行业面临纤维短缺、环境保护与双碳目标的压力,需要高效利用农林植物废弃纤维资源和采用清洁生产技术。利用制浆过程产生的固废物制备草类废渣基颗粒燃料是实现制浆过程纤维原料全组分利用的有效途径,对推动中国制浆造纸工... 详细信息

中国制浆造纸行业面临纤维短缺、环境保护与双碳目标的压力,需要高效利用农林植物废弃纤维资源和采用清洁生产技术。利用制浆过程产生的固废物制备草类废渣基颗粒燃料是实现制浆过程纤维原料全组分利用的有效途径,对推动中国制浆造纸工业清洁可持续发展具有重要现实意义。本论文以生物化学机械法制浆过程产生的草类废渣和制浆废液制备为原料,通过混合压缩成型制备了草类废渣基颗粒燃料,研究了制浆废液对颗粒燃料物理性能的影响机制及对燃烧性能的改善效果,并分析比较了制浆废液不同化学组分对麦草废渣基颗粒燃料燃烧特性的影响。本论文研究内容和研究结果如下:（1）以麦草制浆备料工段中产生的麦草废渣和制浆过程产生的制浆废液为原料,通过混合压缩成型工艺制备了麦草废渣基颗粒燃料,以提高制浆造纸工业废弃物的利用价值。为探究制浆废液对生物质颗粒燃料成型的影响机制,参照麦草废渣组分,以质量比10.17:7.62的纤维素和半纤维素混合物与制浆废液混合,制备了生物质颗粒燃料模型,并通过曲线拟合建立了生物质颗粒燃料预测模型,探究了制浆废液中固形物含量对颗粒燃料成型性能及其物理性能的影响机制。结果表明:制浆废液中木质素含量为10.13 g·L,糖类含量为439.70 mg·L,可以提高燃料颗粒间的黏结力,有利于颗粒燃料的成型,改善了麦草废渣基颗粒燃料的物理性能。制浆废液固形物含量为10.28%时,麦草废渣基颗粒燃料具有较好的物理性能,其抗渗水率为84.90%,压缩应力为1.45 MPa。生物质颗粒燃料预测模型对麦草废渣基颗粒燃料物理性能的预测结果误差小于5%,具有较高的预测精度,该预测模型可为麦草废渣基颗粒燃料物理性能的可控设计提供参考,对颗粒燃料的规模化生产具有指导意义。（2）为了探究制浆过程不同纤维原料废渣的燃烧特性,将制浆备料工段产生的不同纤维原料废渣直接压缩成型制备了废渣基颗粒燃料,并对其燃烧特性进行了分析比较,分析了添加制浆废液对颗粒燃料燃烧性能的改善效果。结果表明:草类纤维原料废渣基颗粒燃料因不可燃杂质含量较高,固定碳含量较低,燃烧性能稍差于木材废渣基颗粒燃料;草类纤维原料废渣基颗粒燃料中的碱金属元素与硅元素在高温下反应生成结渣性金属硅酸盐类颗粒灰分Si O、NaSiO和KFeO等;木材废渣基颗粒燃料中硅元素含量低,生成的金属硅酸盐颗粒含量较低;草类废渣基颗粒燃料因不可燃杂质含量较高导致固定碳不完全燃烧,增加了CO在燃烧排放气体中的占比。将制浆废液和麦草废渣混合物压缩制备了废液/麦草废渣基颗粒燃料,其综合燃烧指数为2.50×10%·min·℃,燃烧活化能为59.88 k J/mol,与纯麦草废渣基颗粒燃料相比,燃烧指数提高了171.72%,燃烧活化能降低了22.72%,麦草废渣基颗粒燃料的燃烧性能得到明显改善。（3）为了探究制浆废液组分对麦草废渣基颗粒燃料的影响,将麦草废渣与制浆废液三种组分（木质素、木聚糖、金属盐类）混合后压缩制备了草类废渣基颗粒燃料,对比分析了制浆废液不同化学组分对麦草废渣基颗粒燃料物理性能、燃烧性能和燃烧产物的影响。结果表明:制浆废液中木质素能有效提高麦草废渣间的黏结强度,对颗粒燃料物理性能的改善效果显著,颗粒燃料抗渗水率为81.50%,应力为0.93 MPa;木聚糖的添加优化了麦草废渣基颗粒燃料的燃烧性能,颗粒燃料的点火指数为4.12×10%·min·℃,挥发分析出特性指数为9.59×10%·min·K,综合燃烧指数为7.67×10%·min·℃,改善了麦草废渣基颗粒燃料的燃烧特性,颗粒燃料更易燃烧;金属盐类等无机物对颗粒燃料的燃烧性能呈现负相关性,且对灰分晶型与成分具有一定影响;三种组分对麦草废渣基颗粒燃料气体排放产物影响不明显。综上所述,以草类废渣和制浆废液为原料制备颗粒燃料,可实现生物质资源的高值化利用。不同纤维废渣原料制备的颗粒燃料的燃烧特性和燃烧产物具有差异性,制浆废液对颗粒燃料的物理性能及燃烧特性具有改善作用,颗粒燃料的燃烧特性与制浆废液的化学组分具有关联性。利用制浆过程产生的草类废渣与制浆废液等固废物制备生物质颗粒燃料是实现制浆过程纤维原料全组分利用纤维资源的有效途径,对推动中国制浆造纸工业清洁可持续发展具有重要现实意义。

关键词：制浆废液草类废渣颗粒燃料燃烧特性

二态量子系统准确布居动力学的一类新型相空间表示及其与三角窗函数的关系

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Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第2期37卷 230-254,I0102页

作者：程祥松贺鑫刘剑北京大学化学与分子工程学院北京分子科学国家研究中心理论与计算化学研究所北京100871

二态系统是最简单的且无经典对应的量子系统,对二态系统的同构表示的认识和研究能启发研究人员对其动力学与统计行为的更深刻理解.本文使用在[***.145,204105(2016);***.151,024105(2019);***.12,2496(2021)]等文章中发展的约束相空间... 详细信息

二态系统是最简单的且无经典对应的量子系统,对二态系统的同构表示的认识和研究能启发研究人员对其动力学与统计行为的更深刻理解.本文使用在[***.145,204105(2016);***.151,024105(2019);***.12,2496(2021)]等文章中发展的约束相空间严格理论、非协变相空间函数、含时权重函数与含时归一化因子来构建一类新型量子相空间表示.这类同构表示可以导出二态量子系统布居动力学的准确结果.约束相空间上的轨迹运动方程同构于含时薛定谔方程.每条相空间轨迹对于布居动力学所对应积分表达式的贡献严格半正定。进一步证明了在[***.145,144108(2016)]这篇文章中根据经验提出的三角窗函数方法在本质上可以对应于本文的这类新型相空间表示的一个特殊情况,因此同样是二态量子系统准确布居动力学的同构表示.

关键词：相空间表示约束相空间有限态量子系统二态系统布居动力学

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融合超宽带和激光雷达的机器人定位方法研究

融合超宽带和激光雷达的机器人定位方法研究

作者：蓝发籍西南科技大学

学位级别：硕士

意识流表现手法在全景动画创作中的应用研究 ——以意识流全景动画《虚假·禁锢》为例

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意识流表现手法在全景动画创作中的应用研究 ——以意识流全景动...

作者：姜蓝瑄景德镇陶瓷大学

学位级别：硕士

随着数字技术和虚拟现实技术的不断发展,全景动画通过360度全方位视角为观众带来了更加身临其境的沉浸式体验。意识流全景动画将意识流的表现手法与全景动画相结合,突破了传统二维或三维动画的界限,使观众能够更加深入地体验和感知故事... 详细信息

随着数字技术和虚拟现实技术的不断发展,全景动画通过360度全方位视角为观众带来了更加身临其境的沉浸式体验。意识流全景动画将意识流的表现手法与全景动画相结合,突破了传统二维或三维动画的界限,使观众能够更加深入地体验和感知故事的深层次含义。这种新兴的艺术形式在为观众带来了全新的视觉和情感体验的同时,也为创作者提供了更加广阔的创作空间。尽管全景动画具有诸多优势,但其发展仍处于不成熟阶段。意识流全景动画在创作过程中面临着诸多技术挑战,如镜头之间的过渡方式、视觉引导的复杂性以及叙事策略等。如何巧妙地运用意识流表现手法,将故事叙事与全景动画的全方位视角相结合,呈现出独特而引人入胜的故事情节,是意识流全景动画创作需要深入探索的问题。基于以上背景,本文对意识流全景动画的理论进行分析,尝试探索意识流全景动画创作的技术路径,探讨意识流全景动画《虚假·禁锢》的具体创作方法与实践,为该领域的未来发展提供有益的参考和借鉴。本文共四个部分,第一部分对意识流动画和全景动画进行理论分析,总结意识流全景动画在视听语言上的创新点。第二部分基于意识流全景动画的创作需求,从二维全景技术、三维全景技术、AI生成技术以及VR交互实践技术的角度阐述意识流全景动画的技术探索,总结意识流全景动画的创作可行性。第三部分进行意识流全景动画《虚假·禁锢》的创作实践,在意识流全景动画的理论的基础上完善叙事策略,构思美术设定,通过意识流手法的表现、视点的引导、场景的自然过渡以及空间氛围的创作方法增强故事的沉浸感和情感表达,并分析意识流全景动画创作过程中的重难点。第四部分回顾整个研究过程提出创作总结,并对意识流全景动画的发展前景进行展望。

关键词：意识流表现手法全景动画创作实践

进口中间品内嵌技术对中国制造业企业能源消费强度的影响研究

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进口中间品内嵌技术对中国制造业企业能源消费强度的影响研究

作者：邵一蓝吉林大学

学位级别：硕士

改革开放以来,经济规模的高速增长和工业化进程的快速推进使得我国能源消耗剧增,粗放式的发展方式和能源效率的低下引发的环境问题已成为中国可持续发展的一大阻碍。近年来,地区能源双控力度不断加码,节能减排政策机制更加健全,政策实... 详细信息

改革开放以来,经济规模的高速增长和工业化进程的快速推进使得我国能源消耗剧增,粗放式的发展方式和能源效率的低下引发的环境问题已成为中国可持续发展的一大阻碍。近年来,地区能源双控力度不断加码,节能减排政策机制更加健全,政策实施取得显著成效。但当前中国工业化和城镇化尚未全面完成,能源需求不断攀升,能源消费结构单一,能源资源约束整体趋紧等现实问题在相当长一段时间内仍无法根本改变。在此背景下,提升能源效率成为破解能源消耗和环境污染问题的重要路径。技术进步是降低能源消费强度的关键因素,进口中间品作为技术进步的主要载体之一,已成为国际技术转移和扩散的重要途径。随着中国主动扩大进口战略的实施,中间品贸易在我国进口贸易中占据了越来越重要的地位。为此,本文着眼于企业进口中间品的内嵌技术水平,研究其对中国制造业能源消费强度的影响及作用机制,以期就我国节能减排政策的制定和“双碳”目标的实现提出具体实操和建议。基于上述背景,本文从理论和实证分析两个角度展开研究,探讨进口中间品内嵌技术对中国制造业企业能源消费强度的影响情况。首先,本文通过梳理和总结现有理论和前沿文献研究,探讨了进口中间品内嵌技术对制造业企业能源消费强度可能的作用机制。其次,本文采用2000-2009年WIOD数据库、中国工业企业数据库、海关数据库和污染数据库匹配的制造业企业面板数据,测算出企业进口中间品内嵌技术及能源消费强度指标,并对其特征性事实进行分析。最后,运用多维面板固定效应模型和中介效应模型进行实证检验,并通过一系列稳健性检验对基准回归结果的可靠性加以论证,进一步地对相关指标划分进行异质性分析。通过机制分析、特征事实回顾及实证检验,本文得出以下主要结论:第一,进口中间品内嵌技术能够显著降低制造业企业能源消费强度。第二,进口中间品内嵌技术能够通过生产率提升机制和优化资源配置机制两个渠道对能源消费强度产生抑制作用。第三,进口中间品内嵌技术对企业能源消费强度的影响在不同地区、企业类型、出口行为、贸易方式、行业性质、行业能耗水平及进口来源国家之间存在差异。第四,从能源结构角度解构来看,进口中间品内嵌技术的提升对能源消费强度的负向效应在煤炭、石油和天然气使用的企业均显著。基于以上结论,本文提出有关降低能源消费强度的建议:一是继续实施积极的进口促进战略,提高进口贸易便利化水平。二是鼓励高技术含量产品进口,提高企业技术吸收和转化能力。三是根据不同行业技术水平及能耗特征,制定差异化绿色转型策略。四是进一步深化国有市场化改革,提高国有企业能源利用效率。五是优化进口市场布局,促进供应链多元化发展。

关键词：进口中间品内嵌技术能源消费强度生产率提升机制优化资源配置机制

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基于综合赋权的目标可攻击价值综合评估排序

北京航空航天大学学报 2024年第5期50卷 1731-1737页

作者：孙学安王寅周齐贤南京航空航天大学航天学院南京211106

智能化时代的战争中,无人作战能力愈发成为评判大国军事实力的重要指标,无人机在完成自主攻击任务时,需要对当前战场环境下敌对方空地军事目标的打击价值进行评估排序。根据战场态势下敌方空中目标及地面目标对己方的威胁程度,确定目标... 详细信息

智能化时代的战争中,无人作战能力愈发成为评判大国军事实力的重要指标,无人机在完成自主攻击任务时,需要对当前战场环境下敌对方空地军事目标的打击价值进行评估排序。根据战场态势下敌方空中目标及地面目标对己方的威胁程度,确定目标的打击价值,建立空地目标价值综合评估的指标体系,采用熵权法和层次分析法相结合的主客观综合赋权法对指标进行赋权,最后通过扇形雷达图法对空地目标价值综合评估排序,并通过实例仿真计算多个空中和地面目标的价值,得出了符合常规的目标价值排序。

关键词：自主攻击目标排序综合赋权扇形雷达图法威胁评估

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超高形状因子的硅基光学平顶滤波器

光学学报 2024年第7期44卷 170-180页

作者：廖莎莎吴俊贤重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

提出一种基于绝缘体上硅的具有超高形状因子的光学平顶滤波器方案。该方案采用跑道型微环谐振器(RMRR)辅助非对称马赫-曾德尔干涉仪(MZI)结构,可实现的3 dB带宽为1.94 nm,相应的形状因子1(3 dB带宽与通带内功率下降10 dB时的通带宽度之... 详细信息

提出一种基于绝缘体上硅的具有超高形状因子的光学平顶滤波器方案。该方案采用跑道型微环谐振器(RMRR)辅助非对称马赫-曾德尔干涉仪(MZI)结构,可实现的3 dB带宽为1.94 nm,相应的形状因子1(3 dB带宽与通带内功率下降10 dB时的通带宽度之比)和形状因子2(3 dB带宽与通带内功率下降15 dB时的通带宽度之比)分别为0.96和0.94,纹波因数(通带中最大功率与最小功率的比值)为2.40 dB。此外,分析了由RMRR引入的相移对该平顶滤波器性能的影响,并实验验证了通过调节施加在RMRR上的电压可以有效地调控其输出谱。该方案具有形状因子高、工艺复杂度低、体积小、质量轻、功耗低等优点,可广泛应用于高速光通信网络中。

关键词：光学器件平顶滤波器集成光学跑道型微环谐振器硅光子学