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基于动态估计反馈的灰色理论航迹关联算法

系统工程与电子技术 2024年第4期46卷 1401-1411页

作者：邱建杰蔡益朝李浩黄权印空军预警学院湖北武汉430014

针对传统基于灰色理论航迹关联算法未充分利用航迹历史信息,在密集目标以及时变噪声协方差等场景下关联正确率下降问题,在传统灰色分析法基础上增加了一种动态估计反馈机制。改进后的算法引入了Sage-Husa估计器来实时估计传感器的噪声... 详细信息

针对传统基于灰色理论航迹关联算法未充分利用航迹历史信息,在密集目标以及时变噪声协方差等场景下关联正确率下降问题,在传统灰色分析法基础上增加了一种动态估计反馈机制。改进后的算法引入了Sage-Husa估计器来实时估计传感器的噪声协方差作为评估输出数据质量的依据,并使用Critic赋权法将实时噪声协方差转换为各时刻序贯权重,从而保证最大程度上的利用航迹历史信息。仿真证明,在密集目标与时变噪声协方差等特殊关联场景下,所提算法明显优于传统灰色分析法以及模糊法、加权法等经典算法,充分证明了所提算法的性能优越性以及鲁棒性。

关键词：航迹关联多传感器数据融合灰色理论

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等离激元纳米材料的光致发光（特邀）

激光与光电子学进展 2024年第3期 133-142页

作者：刘小峰王林邱建荣浙江大学材料科学与工程学院浙江大学现代光学仪器国家重点实验室

等离激元纳米材料的光致发光已经成为等离激元的一个基本性质。近20年来，这一现象在各种不同结构、不同材料的等离激元材料中被观察到。本文简要介绍了等离激元光致发光的实验研究进展，重点讨论了目前所提出的等离激元光致发光中的几... 详细信息

等离激元纳米材料的光致发光已经成为等离激元的一个基本性质。近20年来，这一现象在各种不同结构、不同材料的等离激元材料中被观察到。本文简要介绍了等离激元光致发光的实验研究进展，重点讨论了目前所提出的等离激元光致发光中的几种代表类型，并对这些不同类型的光致发光的光物理过程进行了简要的分析。在此基础上，本文介绍了近年来等离激元材料光致发光在传感、生物成像等领域的前沿应用。最后，本文简要总结了等离激元材料光致发光的研究进展和所面临的问题，并对这一光物理过程以及未来的研究方向进行总结和展望。

关键词：等离激元光致发光跃迁纳米材料

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等离激元纳米材料的光致发光(特邀)

激光与光电子学进展 2024年第3期61卷 113-122页

作者：刘小峰王林邱建荣浙江大学材料科学与工程学院浙江杭州310027 浙江大学现代光学仪器国家重点实验室浙江杭州310027

等离激元纳米材料的光致发光已经成为等离激元的一个基本性质。近20年来,这一现象在各种不同结构、不同材料的等离激元材料中被观察到。本文简要介绍了等离激元光致发光的实验研究进展,重点讨论了目前所提出的等离激元光致发光中的几种... 详细信息

等离激元纳米材料的光致发光已经成为等离激元的一个基本性质。近20年来,这一现象在各种不同结构、不同材料的等离激元材料中被观察到。本文简要介绍了等离激元光致发光的实验研究进展,重点讨论了目前所提出的等离激元光致发光中的几种代表类型,并对这些不同类型的光致发光的光物理过程进行了简要的分析。在此基础上,本文介绍了近年来等离激元材料光致发光在传感、生物成像等领域的前沿应用。最后,本文简要总结了等离激元材料光致发光的研究进展和所面临的问题,并对这一光物理过程以及未来的研究方向进行总结和展望。

关键词：等离激元光致发光跃迁纳米材料

飞秒激光仿生调控材料表面浸润性:当前进展与挑战(特邀)

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中国激光 2024年第1期51卷 161-241页

作者：雍佳乐吴东中国科学技术大学精密机械与精密仪器系安徽合肥230026

特殊浸润性表面在众多应用领域都发挥着重要作用,因而它的制备不论是在基础科学研究领域还是在工程实际应用方面都具有重要意义。可加工材料广泛以及擅长微纳结构精细设计的优势使飞秒激光成为一种制备各种超浸润微结构表面的有效工具... 详细信息

特殊浸润性表面在众多应用领域都发挥着重要作用,因而它的制备不论是在基础科学研究领域还是在工程实际应用方面都具有重要意义。可加工材料广泛以及擅长微纳结构精细设计的优势使飞秒激光成为一种制备各种超浸润微结构表面的有效工具。本综述系统总结了飞秒激光微加工技术在调控材料表面浸润性方面的研究进展。基于飞秒激光对材料表面微纳结构的设计和改性,可以实现超亲水与超疏水性、超疏油性、水下超疏气与超亲气性、液体灌注超滑表面、水下超疏聚合物性、超疏液态金属性、可调黏滞性、各向异性浸润性、智能可调浸润性等一系列极端浸润性质。这些特殊的浸润性使得飞秒激光作用后的材料获得了一系列实际应用,如防水/防油/防气、自清洁、液滴操控、液体图案化、浮力增强、微小液滴/气泡释放、油水分离、水气分离、防结冰、防腐蚀、水下减阻、水雾收集、微流控、柔性电路/电子器件、细胞工程、生物医疗、海水淡化、表面增强拉曼散射等。最后,本文总结讨论了飞秒激光调控材料表面浸润性技术的突出优势以及当前所面临的挑战。

关键词：激光技术飞秒激光微纳加工浸润性超疏水

液态金属镶嵌半导体颗粒光电极中金属/半导体3D界面电子结构调控促进光电化学分解水

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Science China Materials 2024年第6期67卷 1804-1811页

作者：陈祥涛甄超邱建航李娜贾楠刘岗 Key Laboratory for Anisotropy and Texture of Materials(Ministry of Education) School of Materials Science and EngineeringNortheastern UniversityShenyang 110819China Shenyang National Laboratory for Materials Science Institute of Metal ResearchChinese Academy of SciencesShenyang 110016China School of Materials Science and Engineering University of Science and Technology of ChinaShenyang 110016China

光电极通常由半导体吸光层和导电集流体两部分组成,两者间的界面电子结构直接影响导电集流体从半导体光吸收层中收集光生电荷的效率,尤其对于具有3D界面结构的液态金属镶嵌半导体颗粒的光电极.为此,本工作通过改变金属组分改变液态金属... 详细信息

光电极通常由半导体吸光层和导电集流体两部分组成,两者间的界面电子结构直接影响导电集流体从半导体光吸收层中收集光生电荷的效率,尤其对于具有3D界面结构的液态金属镶嵌半导体颗粒的光电极.为此,本工作通过改变金属组分改变液态金属的功函数,从而调节导电集流体与半导体吸光材料间3D界面的电子能带排列和接触类型,促进光生电荷的跨界面转移与收集,提升光电极的光电化学分解水活性.系统研究半导体与液态金属的功函数匹配关系发现,将ZnO颗粒嵌入铟锡(IT)低温液态金属中,会形成欧姆接触;而将其嵌入铋铟锡(BIT)低温液态金属中,则会形成肖特基接触.由于欧姆接触不存在肖特基接触的界面能垒而有利于光生电荷的跨界面转移与收集,因此,与铟锡低温液态金属镶嵌ZnO颗粒的光电极(IT/ZnO)相比铋铟锡低温液态金属镶嵌ZnO颗粒的光电极(BIT/ZnO)具有更为优异的电荷收集和分离能力,其光电化学分解水光电流密度可达0.62 mA cm^(-2),相比BIT/ZnO光电极的光电流密度(0.52 mA cm^(-2))提升了约19%,且在已报道的代表性ZnO光电极中处于前列.而与之相比,WO3、TiO_(2)或Cu2O因分别与IT和BIT形成相同的欧姆或肖特基型接触,两种低温液态金属镶嵌的WO3、TiO_(2)或Cu2O光电极具有几乎相同的光电催化活性.本工作展示了通过选择具有不同功函数的液态金属来改变金属/半导体接触类型以增强低温液态金属镶嵌半导体光电极性能的潜力,为规模化构建高效光电极提供了新的策略.

关键词： metal-embraced photoelectrodes 3D interfaces Oh-mic contact water splitting

中国东北北部地区雪面雨日数变化及其影响因素

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地理研究 2024年第7期43卷 1850-1861页

作者：宝乐尔其木格内蒙古农业大学林学院呼和浩特010019

本文基于中国东北北部地区121个气象站1968—2019年逐日积雪深度、降水、气温、海拔高度资料,利用统计方法对雪面雨日数气候学和长期变化特征及其影响因子进行了分析。结果表明:中国东北北部地区年均雪面雨日数在0.12~3.60 d之间,其中... 详细信息

本文基于中国东北北部地区121个气象站1968—2019年逐日积雪深度、降水、气温、海拔高度资料,利用统计方法对雪面雨日数气候学和长期变化特征及其影响因子进行了分析。结果表明:中国东北北部地区年均雪面雨日数在0.12~3.60 d之间,其中长白山(1.34 d),大、小兴安岭地区雪面雨日数偏多,最多出现在长白山南部,高原和平原地区雪面雨日数少,年均0.83 d以下。雪面雨发生在秋季积雪积累期和春季融化期,峰值分别出现在10月和4月,春季积雪消融期比秋季积累期多,约是其2倍。近52 a东北北部地区雪面雨日数呈减少趋势,大、小兴安岭减少较快(气候倾向率分别是-0.107 d/10a和-0.105 d/10a,均通过显著性检验)。冷季降雨日数和积雪日数对雪面雨贡献具有空间异质性,大兴安岭地区虽然降雨日数少但积雪日数多,使得该地区雪面雨日数较大,长白山地区则相反。月尺度上,雨日和积雪日数的共同增加(减少)导致3月(9月)雪面雨日数增加(减少),4月长白山、松嫩平原和小兴安岭地区雨日和积雪日数共同减少导致雪面雨日数减少。10月积雪日数减少是雪面雨日数减少的主因。积雪积累和融化初期(9月和3月)降雨日数和积雪日数共同变化导致雪面雨变化,而在积雪积累和融化后期(10月和4月)积雪日数对雪面雨变化贡献更大。年雪面雨日数和雪面雨量随海拔的升高而增加。

关键词：东北北部地区雪面雨变化影响因素

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高精度WENO格式的发展与展望

中国科学：数学 2024年第2期54卷 121-138页

作者：朱君舒其望邱建贤南京航空航天大学数学学院南京211106 Division of Applied Mathematics Brown UniversityProvidenceRI 02912USA 厦门大学数学科学学院厦门361005

加权本质无振荡(weighted essentially non-oscillatory, WENO)格式是用于求解双曲守恒律方程和对流占优问题的一类高精度数值方法. WENO格式设计的思想是在解的光滑区域中获得高阶数值精度,而在解的间断附近保持本质无振荡的性质.以这... 详细信息

加权本质无振荡(weighted essentially non-oscillatory, WENO)格式是用于求解双曲守恒律方程和对流占优问题的一类高精度数值方法. WENO格式设计的思想是在解的光滑区域中获得高阶数值精度,而在解的间断附近保持本质无振荡的性质.以这种思想设计的有限差分和有限体积高精度WENO格式在计算流体力学等领域中得到了广泛应用.本文首先回顾WENO格式设计的基本思想和性质,简要介绍近年来WENO格式研究方面的一些进展,并阐述US-WENO (unequal-sized WENO)格式、MR-WENO (multi-resolution WENO)格式和HWENO (Hermite WENO)格式的构造策略.此外,本文还介绍高精度WENO格式在结构网格和非结构网格上的一些进展,展望这些高精度格式在多个领域中的应用以及未来的发展趋势.

关键词：计算流体力学本质无振荡格式加权本质无振荡格式 US-WENO格式 MR-WENO格式 HWENO格式

一种基于异或运算的属性撤销CP-ABE方案

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四川大学学报（自然科学版） 2024年第1期61卷 89-95页

作者：邱建兵胡勇四川大学网络空间安全学院成都610065

针对属性撤销CP-ABE方案中密钥更新时属性授权机构与用户之间的通信开销过大及密文更新时云存储中心的计算复杂度过高的问题,本文提出一种基于异或运算的、支持属性级撤销的密文策略属性基加密方案.在该方案中,属性授权机构先将需要撤... 详细信息

针对属性撤销CP-ABE方案中密钥更新时属性授权机构与用户之间的通信开销过大及密文更新时云存储中心的计算复杂度过高的问题,本文提出一种基于异或运算的、支持属性级撤销的密文策略属性基加密方案.在该方案中,属性授权机构先将需要撤销的属性名称、被撤销用户的标识及新的时间参数发送给云存储中心,然后云存储中心根据用户标识和新的时间参数的异或结果与密文的一部分进行异或运算,得到新密文.收到新密文后,正常用户可以利用自己的密钥解密得到原密文,进而得到明文,而被撤销用户则只能使用已撤销属性的新密钥才能解密得到原密文,从而实现属性级撤销.理论分析和数值模拟表明,在保证系统安全性的前提下,该方案能够减少属性授权机构与用户间的通信开销,降低云存储中心的计算复杂度.

关键词：访问控制密文策略属性基加密异或运算属性级撤销

饱和砂土中DNAPL污染物迁移过程及数值模拟

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中国环境科学 2024年第1期44卷 386-395页

作者：肖鹏刘汉乐桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心广西桂林541004

基于物理砂箱实验所获参数,运用数值模拟Petrasim程序模拟DNAPL在饱和多孔介质中的迁移过程,探究DNAPL在重力和毛细力共同作用下的迁移行为与迁移路径中污染物的分布特征.研究表明:⑴DNAPL污染物入渗前期主要受重力影响呈“液滴”状垂... 详细信息

基于物理砂箱实验所获参数,运用数值模拟Petrasim程序模拟DNAPL在饱和多孔介质中的迁移过程,探究DNAPL在重力和毛细力共同作用下的迁移行为与迁移路径中污染物的分布特征.研究表明:⑴DNAPL污染物入渗前期主要受重力影响呈“液滴”状垂向扩散,在垂向扩散至底部不透水层后,DNAPL在毛细力驱动下开始横向再分布扩散,最后在底部形成长期的“池状”污染源区;⑵通过对比验证数值模拟结果和实验结果,其垂向扩散相对误差范围为-2.96%~5.95%.横向扩散的相对误差范围为0.04%~23.41%.平面污染面积相对误差范围为0.03%~19.39%.表征横向扩散、垂向扩散与污染面积模拟值与实验值差异性的拟合决定系数R2分别为0.8827、0.9919、0.9832,模拟结果与实验值接近,模拟效果良好.结果说明了数值模拟Petrasim程序预测饱和多孔介质中DNAPL迁移行为和污染分布范围的可靠性与准确性.在野外环境中DNAPL泄露污染的污染范围评估与迁移行为预测方面具有广阔的应用前景.

关键词：重非水相液体污染物分布数值模拟饱和砂土