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基于N-EKF的非合作低轨目标双星无源定位跟踪算法

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系统工程与电子技术 2024年第5期46卷 1777-1782页

作者：李罗钢路鹰晁鲁静任金磊中国航天科技创新研究院北京100088

针对两颗天基光学卫星对低轨非合作目标进行无源定位跟踪的问题,提出了一种基于Newton迭代与扩展卡尔曼滤波(Newton iteration and extended Kalman filter,N-EKF)的定位跟踪算法。首先,将基于角度测量信息的双星观测模型转化为双直线... 详细信息

针对两颗天基光学卫星对低轨非合作目标进行无源定位跟踪的问题,提出了一种基于Newton迭代与扩展卡尔曼滤波(Newton iteration and extended Kalman filter,N-EKF)的定位跟踪算法。首先,将基于角度测量信息的双星观测模型转化为双直线公垂线中点问题,并进一步转化为非线性方程问题,使用Newton迭代算法得到非合作目标的初始定位信息。然后,采用扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)方法,在初始定位信息基础上,结合近地轨道动力学模型,实现对非合作在轨目标的精确跟踪滤波。最后,通过仿真验证了所提方法的可行性及优势。

关键词：双星无源定位非合作低轨目标跟踪滤波

基于PVAR和ARIMA-GM模型的南水北调中线生态保护与高质量发展耦合评价与预测

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基于PVAR和ARIMA-GM模型的南水北调中线生态保护与高质量发展耦合...

作者：李保路河南农业大学

学位级别：硕士

南水北调工程是为了解决水资源压力、南北水资源分布不均的问题。中线工程又是重要组成部分,但是在发展的过程中出现生态环境问题亟待解决,而这项工程对于中国的经济社会发展、生态环境保护具有重要意义。本研究以南水北调中线沿线城市... 详细信息

南水北调工程是为了解决水资源压力、南北水资源分布不均的问题。中线工程又是重要组成部分,但是在发展的过程中出现生态环境问题亟待解决,而这项工程对于中国的经济社会发展、生态环境保护具有重要意义。本研究以南水北调中线沿线城市为研究区,时间范围是2000-2020年,构建沿线城市生态保护与高质量发展指标体系,运用熵值法测算生态保护指数、高质量发展指数和耦合协调度指数,同时运用PVAR模型探究生态保护与高质量发展两者之间交互响应。最后利用ARIMA-GM(1,1)组合模型预测2021-2030年耦合协调度,主要结果与结论如下:(1)提出生态保护、高质量发展和耦合协调度评价的基本思路。在生态保护理论、高质量发展理论和耦合协调度理论指导下,分别从环境压力、环境状态和环境响应3方面进行生态保护评价;以创新、协调、绿色、开放和共享5个方面进行高质量发展评价;以生态保护指数和高质量发展指数进行耦合协调度评价。(2)建立生态保护和高质量发展评价指标体系。根据评价的基本思路,通过对生态保护和高质量发展指标分析,构建了较为完善的评价指标体系。生态保护评价指标体系:生态保护(目标层),环境压力、环境响应和环境状态(准则层)和12个指标(指标层)。高质量发展评价指标体系:高质量发展(目标层),创新、协调、绿色、开放和共享(准则层)和27个指标(指标层)。(3)采用耦合协调度模型,以研究区15个城市为基础,分别计算了2000-2020年生态保护指数、高质量发展指数和耦合协调度指数,并进行时空动态分析。经计算,生态保护指数、高质量发展指数和耦合协调度指数呈现上升趋势,表明南水北调中线逐步转向为生态保护与高质量发展同步协调的高质量发展。(4)以2000-2020年生态保护指数和高质量发展指数为基础,利用PVAR模型进行生态保护和高质量发展长期关系探讨。通过PVAR模型分析,在5%的置信水平下,滞后一期的高质量对当期生态保护的影响系数为0.071,表明高质量发展对生态保护具有正向影响效应。以2000-2020年耦合协调度指数为基础,利用ARIMA-GM(1,1)组合模型预测2021-2030年耦合协调度。通过ARIMA-GM(1,1)组合模型预测可知,2021-2030年耦合协调度呈现整体上升趋势。

关键词：南水北调中线生态保护高质量发展耦合协调度 PVAR模型 ARIMA-GM(1,1)组合模型

硝基噻唑衍生物5NTS成药性评价及与10-HDA联合用药研究

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硝基噻唑衍生物5NTS成药性评价及与10-HDA联合用药研究

作者：张茂路齐鲁工业大学

学位级别：硕士

抗生素耐药性问题已成为全球健康领域面临的严峻挑战,对个体和公共卫生系统构成了严重威胁。细菌耐药性的产生导致原本可治的感染难以控制,延长疾病持续时间并增加治疗失败的风险。耐药性感染的死亡率较高,尤其影响免疫力较弱的群体,因... 详细信息

抗生素耐药性问题已成为全球健康领域面临的严峻挑战,对个体和公共卫生系统构成了严重威胁。细菌耐药性的产生导致原本可治的感染难以控制,延长疾病持续时间并增加治疗失败的风险。耐药性感染的死亡率较高,尤其影响免疫力较弱的群体,因此开发全新耐药菌感染治疗的药物刻不容缓。5NTS(5-[（5-nitro-1,3-thiazol-2-yl）sulfanyl]-1,3,4-thiadiazol-2-amine)是基于深度神经网络利用人工智能开发的全新硝基噻唑类衍生物抗生素,它对多种耐药细菌表现出了抗菌活性,是一种新型抗菌候选药物。本课题通过对5NTS的药效、安全性及药代动力学等进行成药性评价,为该药物的商业化开发及临床应用奠定基础。（1）5NTS体外药效学评价:研究发现5NTS具有广谱的抗菌特性,对***（ATCC 25922）、***（ATCC 29213）、MRSA（ATCC 43300）等常见致病菌及耐药菌具有良好的抑制效果,其最小抑菌浓度为0.5-8μg/m L;5NTS可以有效抑制大肠杆菌和变形杆菌的迁徙运动;随着外界环境质子浓度的降低,5NTS的最小抑菌浓度也逐渐降低;5NTS可显著提高细菌细胞内ROS的水平,这可能是其抑菌靶点之一;经过对耐药菌株全基因组测序分析发现金黄色葡萄球菌基因组产生了突变,涉及细菌蛋白质合成（pri A,prm A和rot）,运输（met C和agc S）,甲基化调节（mia B）和硝化还原（nad E）等。（2）5NTS安全性评价:体外细胞毒性实验表明,5NTS在8μM时表现出明显的肾细胞毒性,这与其硝基基团存在密不可分。Ames实验结果表明在11.2μg/皿情况下,5NTS并未表现出明显的致畸变能力。小鼠急性毒性实验表明5NTS的半数致死剂量为2018.3 mg/kg（95%置信区间:1510.0 mg/kg-2738.3 mg/kg）属于低毒化合物。为了评估新型药物对生殖系统的遗传毒性,进行了5NTS小鼠精子致畸实验,结果表明5NTS并未具有明显的生殖细胞毒性;5NTS在1009.1 mg/kg时会导致小鼠骨髓细胞微核率的提高,但是并未超过小鼠标准微核率正常值范围;5NTS连续90天亚慢性毒性实验发现,当其浓度为50.5 mg/kg时对大鼠的体重、饮食、饮水、血液生化指标和器官未表现出显著影响;斑马鱼胚胎毒性实验结果表明5NTS并未表现出任何胚胎致畸毒性。（3）药代动力学研究表明5NTS经口给药后药物吸收与代谢速度快,低剂量组C为40.99 ng/m L,药物的半衰期为10.32 h。在高剂量组中,C为64.25ng/m L,药物的半衰期为8.57 h。5NTS对小鼠肠道菌群影响较弱,在停药后1-2周肠道菌群即可恢复至正常水平。（4）联合用药被视为对抗抗生素耐药性细菌的有效手段,不仅有助于提高治疗效果,还能降低单一抗生素使用带来的选择压力,降低耐药性的发生。10-羟基-2-癸烯酸（10-HDA）是蜂王浆中的一种主要脂肪酸,具有抑菌、抗炎、抗肿瘤等多种生物学活性。本研究表明5NTS与10-HDA联合用药具有相加作用,其中联合用药对大肠杆菌的抑制效果最好,FIC为0.5。1/2×MIC（4μg/m L）5NTS与0.5mg/m L 10-HDA联合用药可以有效抑制大肠杆菌生长,效果与1×MIC（8μg/m L）5NTS接近,将用药剂量降低1倍。同时5NTS与10-HDA联用可以有效提高细菌细胞膜内外电位差与通透性,显著降低细菌内部的ATP含量。这些结果表明10-HDA可以通过提高细菌细胞膜通透性使得更多5NTS进入胞内达到提高其抑菌效果的目的。综上所述,本研究首次对新型硝基噻唑类衍生物抗生素5NTS进行药效学、毒理学及药代动力学等全面的成药性评价,为新型抗菌候选药物的开发及应用奠定了基础。5NTS与10-HDA联合用药可以有效降低5NTS药物的使用,为应对抗生素耐药性问题提供了新的解决方案和有效途径。

关键词：硝基噻唑衍生物成药性评价药代动力学 10-HDA 联合用药

简洁时频分布与宽度学习在轴承故障诊断中的研究及应用

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简洁时频分布与宽度学习在轴承故障诊断中的研究及应用

作者：路天天广东技术师范大学

学位级别：硕士

小学低年级数学非书面作业的灵活设计策略探讨

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中文科技期刊数据库（文摘版）教育 2024年第6期 0173-0176页

作者：王桂娟平利县城关小学陕西平利725500

为应对并推动双减政策落实,文章旨在通过理论与实践的方式,针对小学低年级数学作业设计面临的挑战,从增强趣味性、生活化、游戏化等角度出发,探讨数学非书面作业的设计方法与策略,包括注重与生活联系、充分利用游戏、鼓励创新思维以及... 详细信息

为应对并推动双减政策落实,文章旨在通过理论与实践的方式,针对小学低年级数学作业设计面临的挑战,从增强趣味性、生活化、游戏化等角度出发,探讨数学非书面作业的设计方法与策略,包括注重与生活联系、充分利用游戏、鼓励创新思维以及引导观察探究等。研究结果表明,作业不仅是学生巩固课堂知识、提升实践能力的重要途径,更是培养学生数学兴趣、促进全面发展的重要手段,小学低年级数学作业设计能够促进学生的全面发展。

关键词：低年级数学教学非书面作业

体内外评估丹酚酸A对猪伪狂犬病病毒的抗病毒作用

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体内外评估丹酚酸A对猪伪狂犬病病毒的抗病毒作用

作者：陈梓路河南农业大学

学位级别：硕士

猪伪狂犬病是由伪狂犬病病毒（PRV）引起的一种高度传染性疾病,主要影响猪,但也可以感染其它多种家畜、野生动物甚至人。PRV可以引起动物的神经系统、呼吸系统和生殖系统的疾病,严重影响动物的健康和生产性能。尽管在过去的几年科研人... 详细信息

猪伪狂犬病是由伪狂犬病病毒（PRV）引起的一种高度传染性疾病,主要影响猪,但也可以感染其它多种家畜、野生动物甚至人。PRV可以引起动物的神经系统、呼吸系统和生殖系统的疾病,严重影响动物的健康和生产性能。尽管在过去的几年科研人员一直致力于研发针对PRV的药物,但截至目前,尚未有药物来治疗PR。因此探索发现安全有效的药物对PR的预防及治疗具有重要意义。天然提取物具有结构多样、拥有更高的生物学活性与安全性、更易进入细胞发挥药效等特点,是当下药物筛选和新药研发的热门选择。此外,针对一些特殊的关键靶点,从天然化合物中筛选得到其调节剂的概率更大。本研究利用携带绿色荧光蛋白（GFP）报告基因的重组PRV,从天然化合物库中成功筛选到7种对PRV具有显著抑制作用的药物,并选择丹酚酸A（SAA）作为进一步研究的对象。我们在非洲绿猴的肾上皮细胞（Vero）和猪肾近曲小管上皮细胞（LLC-PK1）上对SAA抗PRV效果进行了初步评估,并用囊膜和非囊膜病毒探索了SAA的抗病毒方式,为抗PRV药物的研发奠定基础。1.抗PRV药物筛选利用PRV重组病毒（PRV-GFP）,初步筛选具有潜在抑制PRV增殖的天然小分子化合物。以抑制荧光值大于80%为标准,筛选出包括（-）-表没食子儿茶素没食子酸酯、没食子酸辛酯、茶黄素-3,3'-双没食子酸、姜黄素、黄芩苷、SAA和石榴皮鞣素在内的七种具有抑制PRV增殖能力的天然化合物。然后对SAA进行细胞活性检测与剂量依赖性试验,评估药物的细胞毒性及其抗病毒效果。结果显示,SAA能显著抑制病毒增殖,化合物在Vero和LLC-PK1细胞上的最大无毒浓度（TC0）均为50μM,细胞半数致死浓度(CC50)分别为296.3μM和272.9μM。之后我们应用不同的攻毒和药物剂量进行初步抗病毒效果探究,结果表明SAA在体外能够显著抑制PRV的增殖,其抑制效果具有剂量依赖性。同时我们简单评估了其他丹参提取物,丹酚酸B与丹酚酸C抗PRV的作用效果,结果发现丹酚酸B对PRV的增殖没有抑制效果,而丹酚酸C能够抑制PRV的增殖。***对不同PRV毒株抗病毒效果评估为进一步评估SAA对不同PRV毒株的抗病毒作用,我们选用了4株不同来源的PRV毒株包括2株临床分离毒株（PRV-QXY和PRV-HN）、1株疫苗毒株（PRV-Δg E）和1株重组毒株（PRV-GFP）,在Vero和LLC-PK1两种细胞上以全处理的方式,通过测定TCID50、荧光定量PCR（q PCR）的方式对病毒增殖情况进行定量分析,并使用间接免疫荧光技术（IFA）对病毒蛋白表达进行观察,多角度评价SAA的抗病毒效果。结果显示,SAA在不同细胞上对不同PRV毒株的基因组复制、病毒蛋白合成和病毒粒子产生均有抑制作用,不具备细胞特异性与毒株特异性。***抗PRV作用方式的初步探究为了初步探究SAA对PRV的抗病毒机制,我们选用PRV-GFP、PRV-QXY两种毒株进行预处理、共处理、后处理三种处理方式,通过不同时间添加SAA来测定两种毒株在Vero细胞的感染能力并通过TCID50以及IFA初步探索抗病毒机制。结果显示,在三种处理方式中,共处理的效果最好,预处理与后处理对PRV的增殖抑制效果较差。之后我们对PRV-QXY增殖的早期阶段（吸附、内吞）以及SAA的广谱抗病毒作用进行探究,结果表明SAA影响病毒的吸附和内吞阶段,同时在预孵育条件下SAA对PEDV-GFP、VSV-GFP、PRV-GFP三种囊膜病毒具有一定抑制效果,但对非囊膜病毒柯萨奇病毒（CVB3）没有抑制效果。***体外体内直接灭活作用效果评估为探究SAA对囊膜病毒的灭活效果,我们用三种囊膜病毒（PRV-GFP、PEDV-GFP、VSV-GFP）进行灭活试验,通过核酸酶消化试验验证其灭活机制,并在体内评估SAA灭活效果。结果表明SAA通过破坏病毒囊膜来灭活囊膜病毒,经灭活后的致死剂量的病毒,皮下注入小鼠体内后小鼠死亡率与体内病毒增殖的拷贝数显著降低。

关键词：猪伪狂犬病病毒天然化合物丹酚酸A 抗病毒囊膜灭活

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应变诱导VW124A合金超细晶及细化机制

应变诱导VW124A合金超细晶及细化机制

作者：路栋梁中北大学

学位级别：硕士

基于“神不使”探讨焦虑对阴虚阳亢型高血压患者动态血压的影响

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基于“神不使”探讨焦虑对阴虚阳亢型高血压患者动态血压的影响

作者：路清越南京中医药大学

学位级别：硕士

目的:通过研究焦虑对阴虚阳亢型原发性高血压患者24小时动态血压中平均血压、血压下降率、晨峰血压、血压标准差等数值及阴虚阳亢中医证候积分的影响,初步探讨祖国医学“神不使”理论和现代医学“双心同调”理论在指导高血压合并焦虑疾... 详细信息

目的:通过研究焦虑对阴虚阳亢型原发性高血压患者24小时动态血压中平均血压、血压下降率、晨峰血压、血压标准差等数值及阴虚阳亢中医证候积分的影响,初步探讨祖国医学“神不使”理论和现代医学“双心同调”理论在指导高血压合并焦虑疾病临床治疗和监测管理中的重要作用。方法:入组阴虚阳亢型原发性高血压患者为研究对象,进行医院焦虑量表进行自评初筛,共纳入研究对象120例,初筛后入组焦虑组60例,对照组(非焦虑组)60例,对所有入组患者进行基本资料收集,24小时动态血压监测收集,中医证候积分搜集,对于焦虑组患者采用汉密尔顿焦虑量表进行焦虑程度分组,分为可能存在焦虑,肯定存在焦虑,明显存在焦虑及以上3组;对焦虑组与对照组(非焦虑组)进行一般基本资料、各项平均血压水平、清晨血压水平、血压变异性、血压标准差、中医证候积分组间差异性分析;对于焦虑组患者的各项平均血压水平、清晨血压水平、血压变异性、血压标准差等指标,进行组内差异性分析。使用SPSS26.0软件系统进行数据分析。结果:(1)基本资料分析:焦虑组患者的平均年龄,平均病程高于对照组(非焦虑组);两组患者在BMI,性别,吸烟史,饮酒史,家族史,冠心病史,脑血管病史,糖尿病病史,高血压病分级及是否服用降压药方面,经过统计学检验分析,均无统计学意义(P>0.05)。(2)各项平均血压比较分析:焦虑组患者24小时平均收缩压明显高于对照组(非焦虑组)(P0.05)。(3)血压下降率和昼夜节律组间比较分析:两组间四种血压下降类型占比均具有统计学意义(P0.05)。(5)焦虑程度与平均血压及血压标准差比较分析:24hSBP、dSBP、nSBP和清晨SBP与焦虑程度存在相关性,具有统计学意义(P0.05)。(6)焦虑程度与血压昼夜节律资料比较分析:反杓型血压占比和非杓型血压血压占比差异具有统计学意义(P0.05)。(7)中医证候积分比较分析:眩晕、心悸、头痛、耳鸣、腰酸、面红、口干、溲赤证候的积分和总积分,焦虑组均高于对照组(非焦虑组)(P<0.05)。结论:本项研究证明,焦虑会导致阴虚阳亢型高血压患者平均血压水平升高,血压昼夜节律异常率增多,血压变异性增大,反杓型血压类型人数增多,杓型血压类型人数减少;焦虑程度越重,各阶段平均血压越高,异常血压昼夜节律患者数占组内总数比越高;焦虑会导致患者阴虚阳亢临床症状加重。根据本项研究证实高血压的发生发展可诱发焦虑情绪的产生,焦虑的产生和程度加重不仅加速高血压病的发展进程,还会加重患者阴虚阳亢的程度,各因素相互关联,导致恶性循环。在临床治疗时,应用祖国医学“神不使”理论与现代医学“双心同调”联合指导,结合阴阳变化规律,可有效治疗高血压病,减少焦虑情绪的同时,改善高血压病的预后,加强血压调控。

关键词：阴虚阳亢焦虑动态血压神不使高血压

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低速换道场景下智能车的博弈决策和规划研究

低速换道场景下智能车的博弈决策和规划研究

作者：路高辉重庆交通大学

学位级别：硕士

换道切入场景作为自动驾驶车辆在交通流中较难处理的场景,传统的基于规则的决策规划往往需要精确预测周围车辆的未来行为,且决策过程缺乏类人性,难以模拟人类驾驶员对风险的主观评估以及对不确定情况的灵活应对,由此造成车辆在换道过程... 详细信息

换道切入场景作为自动驾驶车辆在交通流中较难处理的场景,传统的基于规则的决策规划往往需要精确预测周围车辆的未来行为,且决策过程缺乏类人性,难以模拟人类驾驶员对风险的主观评估以及对不确定情况的灵活应对,由此造成车辆在换道过程中决策规划单一、过于强调安全导致不必要的减速、紧急刹车,影响整体道路通行率。而基于博弈的决策规划能够充分考虑自动驾驶车辆与其他交通参与者之间的交互影响,模拟各方在不同策略下的行为和动态决策,实现自动驾驶车辆在换道切入场景中安全、舒适、高效的行驶。因此针对交互频繁的低速城市道路场景,搭建一种分层式非合作动态博弈行为决策和避障规划控制算法是很有必要的。基于此本文的研究工作主要包括以下四个方面:(1)城市道路场景驾驶风格聚类识别,基于NGSIM数据集,从车辆运动学层面分析驾驶风格特性,通过主成分分析法对数据降维,采用K-means++方法进行驾驶风格聚类分析,并通过轮廓系数来评估聚类质量,最后通过SVM对驾驶风格进行识别。(2)提出一种非合作动态博弈模型来应对不同场景下自动驾驶车辆与周围车辆的交互,通过动作策略空间的多样化来丰富车辆在驾驶场景中的行为决策选择,综合考虑车辆的速度、加速度和航向角等因素建立不同的收益函数,基于蒙特卡洛树搜索求解博弈模型的实时最优动作策略,并运用策略映射的方式将博弈参与者的最优决策序列传输至轨迹规划层。(3)基于动态博弈求解的最优动作策略序列,结合不同道路风险特性和车辆模型约束,提出一种耦合道路风险场DRF和非线性模型预测控制NMPC的轨迹规划方法。构建道路边界势场、道路中线势场以及考虑航向角的车辆椭圆动态风险势场,并将行车风险因素设计到NMPC的代价函数中,使车辆在轨迹规划过程中严格遵循交规要求和车辆模型各项约束。(4)基于提出的决策规划算法,设计横向MPC和纵向双PID控制器进行规划轨迹的跟踪控制,搭建不同初始位置、初始速度状态下的换道场景,通过仿真测试验证非合作动态博弈决策算法的有效性。结果显示,车辆随自身状态和交互车辆状态的变化,可以实时做出策略调整更新最优决策动作策略和轨迹的规划跟踪,符合车辆安全性、舒适性以及通行效率的要求。综上,针对换道场景下的强交互特点,围绕不同换道场景和车辆模型约束要求进行换道驾驶风格分析,构建非合作动态博弈模型与路径规划控制系统,旨在使自动驾驶汽车在各类换道交互场景中,更主动的与周围车辆进行多种动作策略的交互式决策,在确保行车安全和驾乘舒适度的基础上,强化车辆在复杂场景下的类人行为表现。

关键词：驾驶风格动态博弈蒙特卡洛树搜索轨迹规划风险场