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精准农业中车载定位系统的研究与设计

精准农业中车载定位系统的研究与设计

作者：陈枭华西南交通大学

学位级别：硕士

中国农业的发展经历了传统作业到机械作业的转化。目前虽然农机自动化程度仍然不高,但是未来自动驾驶的时代一定会来临。要实现农机自动驾驶首先要解决的就是定位导航问题,农业机械的定位导航与城市车辆的定位导航是有区别的。城市环境... 详细信息

中国农业的发展经历了传统作业到机械作业的转化。目前虽然农机自动化程度仍然不高,但是未来自动驾驶的时代一定会来临。要实现农机自动驾驶首先要解决的就是定位导航问题,农业机械的定位导航与城市车辆的定位导航是有区别的。城市环境导航定位的优势是有精确的道路地图匹配,能够对定位结果进行修正;农田环境则一般无法进行地图匹配修正。未来的农机自动驾驶必然是伴随着精准农业共同建立的,精准农业中通常利用无线传感器网络来实时收集农田及作物信息,无线传感器网络同时也为农机的精确定位导航提供了另一种可能。对于农机定位问题,采用RTK-GPS技术是目前已有解决方案中采用最普遍的。这种技术是观测的卫星载波相位,定位精度极高,但需设立基站以及售价很高使得其难以大力推广。为此,本文对精准农业中的车载定位系统进行研究,设计实现了成本较低、精度较高的GPS/INS/WSN组合定位系统。首先,研究了常用的无线传感器网络定位技术,包括基于测距的定位方法和无需测距的定位方法,分析了各自的优缺点后,考虑到在本文的应用场景下对算法的复杂度、定位精度以及硬件设备的要求,选择了基于RSSI的测距方法为本文的组合定位系统进行融合。其次,研究了农田环境下无线信号的传播损耗模型,根据在类似农田环境下的实测RSSI值拟合出无线信号的传播路径损耗参数。针对接收到的RSSI值波动问题,本文采用高斯滤波方法进行滤波处理,然后利用拟合出的路径损耗参数进行无线传感器网络定位测试,测试结果表明无线传感器网络具有较好的定位性能。然后,利用matlab软件对GPS/INS/WSN组合导航性能进行仿真,作为对比,分别对GPS/INS组合导航系统、WSN/INS组合导航系统以及GPS/INS/WSN组合导航系统进行仿真。GPS/INS/WSN组合导航系统以INS为参考系统,建立联邦卡尔曼滤波进行融合。仿真结果表明,GPS/INS/WSN组合导航系统比单一的GPS/INS以及WSN/INS组合导航系统性能更好。最后,基于GPS/INS/WSN组合定位系统的需求分析,设计实现了一套GPS/INS/WSN车载定位系统,包括系统的硬件设计、ARM程序设计以及ZigBee模块的软件开发,用C++设计实现了上位机程序来对车载定位系统进行监控。系统的测试结果表明,本文设计的组合定位系统能够提高农机定位精度,满足农机精确定位需求。

关键词：精准农业 GPS INS WSN 组合定位系统

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浅析中古调式在当代流行歌曲中的运用

浅析中古调式在当代流行歌曲中的运用

作者：陈枭云南艺术学院

学位级别：硕士

调式，是音乐的基本理论。亦是最重要的音乐理论知识。作曲技术四大件的实现都必须建立在旋律之上,调式的选择则是影响旋律的重要因素。笔者在日常创作中常为音乐主题的谱写感到困惑，因能力有限，常常感到困扰：采用传统大小调创作的... 详细信息

调式，是音乐的基本理论。亦是最重要的音乐理论知识。作曲技术四大件的实现都必须建立在旋律之上,调式的选择则是影响旋律的重要因素。笔者在日常创作中常为音乐主题的谱写感到困惑，因能力有限，常常感到困扰：采用传统大小调创作的流行音乐作品，旋律容易雷同、不够新颖。笔者在困惑之际求助于书本、导师后，对作品创作之前的调式选择有了全新的认识。希望通过这次论文的写作对调式音阶的知识面有所拓展，对创作产生帮助。因个人对流行音乐有浓厚的兴趣，故而选择该命题。本文主要从三个方面：中古调式、流行音乐、成功案例进行论述。第一章主要是对中古调式的介绍并加以现代乐理知识进行分析;第二章对流行音乐的风格成因进行探析，并试图对其进行归纳与总结。第三章的两首流行歌曲《Scarborough Fair》、《Paperback Writer》，皆为流行音乐中的精品之作：名家谱写、大师演唱、口碑良好具有很强的代表性。笔者希望通过对两首作品的旋律、和声、曲式结构、伴奏特征进行分析，从中汲取营养。

关键词：中古调式流行歌曲作品分析

基于分子动力学-格林函数法的分形粗糙表面接触与摩擦行为研究

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基于分子动力学-格林函数法的分形粗糙表面接触与摩擦行为研究

作者：陈枭华南理工大学

学位级别：硕士

在工程应用中,接触摩擦现象无处不在,其广泛发生在机械、能源、土木等领域。宏观上光滑、平整的表面,实际上是由许多不规则的微凸体组成的,实际接触面积只占表观接触面积的一小部分。两个物体之间的接触摩擦问题可以归结为两个粗糙表面... 详细信息

在工程应用中,接触摩擦现象无处不在,其广泛发生在机械、能源、土木等领域。宏观上光滑、平整的表面,实际上是由许多不规则的微凸体组成的,实际接触面积只占表观接触面积的一小部分。两个物体之间的接触摩擦问题可以归结为两个粗糙表面之间的接触摩擦问题,其内部的接触摩擦机理远比光滑表面复杂,接触团簇的分布、大小、形状等都是未知的,并且接触摩擦过程可能会产生弹塑性变形、应力集中、断裂等问题,因此表面接触、摩擦问题一直是工程领域亟待解决的难题。目前许多研究都忽略了接触摩擦过程中接触团簇之间的相互作用,且传统分子动力学模拟计算开销大。鉴于此,本文基于分子动力学-格林函数法(GFMD),简化了接触摩擦模型,分析了大规模分形粗糙表面的接触和摩擦特性以及接触摩擦过程中接触团簇之间的相互作用,主要工作如下:(1)研究了微凸体接触模型的接触行为。首先建立了单微凸体接触模型,并与赫兹接触模型的理论结果对比,验证了GFMD方法的正确性和高效性。在此基础上,建立了多微凸体接触模型,并与GW接触模型的理论结果对比,验证了接触力与接触面积的线性关系,分析了接触过程中微凸体之间的相互作用对接触力的影响。(2)研究了分形粗糙表面的竖向接触行为。首先,对比常见的分形粗糙表面模拟方法,利用二维傅里叶变换法生成了分形粗糙表面,并基于GFMD方法建立刚性分形粗糙表面与弹性光滑平面的接触模型,采用位移加载控制其接触过程。其次,分析了GFMD模型的接触面积分布,验证了接触力与接触面积的线性关系。最后利用广度优先搜索算法识别了接触团簇分布。(3)在接触模拟的基础上,进一步研究了分形粗糙表面的摩擦行为。采用位移加载控制其摩擦过程,首先,分别从原子尺度、接触团簇尺度和界面尺度分析了最大摩擦系数和摩擦力。研究发现在摩擦过程中接触团簇并非同时达到最大摩擦力,而是发生局部滑移。其次,采用影响矩阵法进一步探究摩擦过程中接触团簇之间的相互作用,计算了接触团簇之间的影响矩阵元素,并利用影响矩阵分析了局部滑移对界面摩擦力的影响。然后,结合弹性力学理论模型,分析了接触团簇之间的距离和接触团簇面积对相互作用的影响。最后,分析了表面压入深度对摩擦力的影响。(4)研究了分形粗糙表面的特征参数空间频率、赫斯特指数、频率幅度标准差和系统尺寸对接触摩擦过程的影响。基于控制变量法,分析了在不同特征参数影响下,分形粗糙表面的表面形貌、接触面积分布、接触力以及摩擦系数的变化。本文的创新点在于:(1)将分子动力学-格林函数法应用于表面接触、摩擦问题,起到了降维效果,相比于传统的分子动力学模拟方法,大大节省了计算花销,使得大规模的分子原子表面模拟成为可能。(2)在同一个系统中考虑了三种尺度的摩擦行为,即原子尺度、接触团簇尺度及界面尺度,为多尺度摩擦行为研究提供了新思路。(3)利用影响矩阵法建立接触团簇的相互作用机制,在接触团簇层面解释了局部滑移现象及其对界面摩擦行为的影响。本文研究成果可为接触表面的界面分析、优化设计提供理论依据。

关键词：分子动力学-格林函数法分形粗糙表面表面接触与摩擦影响矩阵法

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林业碳汇经济效益研究

林业碳汇经济效益研究

作者：陈枭四川省社会科学院

学位级别：硕士

本文从环境经济学、投资经济学、财务管理学理论出发,通过对国内外研究的整理,以及对国际国内林业碳汇及碳交易发展现状的分析,揭示出我国林业碳汇发展中存在的问题,基于四川CDM造林再造林项目的实证研究,以量化分析的方式阐释森林外部... 详细信息

本文从环境经济学、投资经济学、财务管理学理论出发,通过对国内外研究的整理,以及对国际国内林业碳汇及碳交易发展现状的分析,揭示出我国林业碳汇发展中存在的问题,基于四川CDM造林再造林项目的实证研究,以量化分析的方式阐释森林外部效益内部化的可行性与林业碳汇潜在的经济价值。本文选取四种有代表性的林业碳汇造林树种,研究其在林业碳汇造林情境下与非林业碳汇造林情景下的经济效益。采用异速生长方程法,长期趋势法,并按照CDM造林再造林方法学要求,采用生物量扩展因子法进行数据分析。研究得出,在项目期同为60年的情况下,非碳汇造林各树种的财务净现值均为负值,而碳汇造林均为正值且明显高于非碳汇造林情景;当项目期选取为各树种最佳项目期时,研究树种碳汇造林较非碳汇造林平均项目期高出16年,财务净现值为非碳汇造林财务净现值4.41倍。由于碳汇造林存在项目开发成本,规模越大分摊到单位面积的项目开发成本将越低,通过对不同规模下碳汇造林单位面积财务净现值的分析,得出随着规模的增大,面积增加引起的财务净现值的变化逐渐减小,当项目面积在500公顷以下时财务内部收益率变化相对比较明显,当超过500公顷后,变化相对不太明显。从树种来看,与传统造林相似,碳汇造林情景下速生树种经济效益依然高于慢生树种,但随着项目期的增长,慢生树种的经济效益会逐渐增加,甚至超过速生树种。根据研究结果,本文对林业碳汇项目树种选择、项目期选择、项目规模选择进行了优先性分析,同时对国内外不同的项目开发标准进行了阐述,为项目开发标准的选择提出建议,并对林业碳汇投资的注意事项以及风险进行了说明。我国尚处在林业碳汇发展初级阶段,还有很多亟待解决的问题,研究认为,定期组织林业碳汇相关知识培训将全面提高我国林业碳汇认知水平,有针对性地扶持林业碳汇咨询机构将为我国林业碳汇的发展提供技术保障,全面规划林业碳汇优先发展区域是进一步推进我国林业碳汇发展的重要任务,同时,在建设碳交易现货市场的同时我们也应开始逐步探索碳期货市场的建设。此外,在全国碳交易市场蓬勃发展之时,四川省也应加快推进碳交易机构备案工作并初步启动碳排放权配额交易。

关键词：环境经济碳交易林业碳汇

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扬琴作品《瑶山夜画》的音乐本体分析

扬琴作品《瑶山夜画》的音乐本体分析

作者：陈枭中央音乐学院

学位级别：硕士

扬琴作品《瑶山夜画》是由中央民族大学音乐学院扬琴教授、硕士研究生导师许学东先生于2003年创作的一首具有浓郁的少数民族风韵的扬琴作品。该曲旋律流畅生动,节奏富有动感,音乐情绪与音乐语言的运用相得益彰,颇受广大扬琴演奏者的喜... 详细信息

扬琴作品《瑶山夜画》是由中央民族大学音乐学院扬琴教授、硕士研究生导师许学东先生于2003年创作的一首具有浓郁的少数民族风韵的扬琴作品。该曲旋律流畅生动,节奏富有动感,音乐情绪与音乐语言的运用相得益彰,颇受广大扬琴演奏者的喜爱。《瑶山夜画》自出版以来,已成为海内外各项民族器乐赛事及舞台表演的常用曲目,该作创作手法新颖、曲式结构独特、瑶族风格浓郁,是为当代扬琴作品中的佳作。本文将以音乐本体为出发点,侧重于该作品的主题发展进行详细论述,挖掘出该部作品创作上的规律和作者对听众的听觉习惯的把握,并针对《瑶山夜画》传播现象结合作品创作内涵的分析,对当代扬琴作品的创作的问题进行初步探究和学习。

关键词：本体分析主题发展传播现象

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纳米羟基磷灰石/钛复合粒子冷喷沉积行为

稀有金属 2018年第12期42卷 1332-1338页

作者：陈枭白小波纪岗昌邹岩龙新余学院机电工程学院江西新余338004 九江学院江西省表面绿色再制造工程技术中心江西九江332005

运用冷喷涂技术在不同喷涂温度和不同硬度基体上沉积单个纳米羟基磷灰石/钛(nHA/Ti)复合粒子,研究喷涂温度与基体硬度对复合粒子冷喷沉积行为的影响规律。采用扫描电子显微镜(SEM)观察沉积后复合粒子的表面形貌及结合形态,结合能谱分析(... 详细信息

运用冷喷涂技术在不同喷涂温度和不同硬度基体上沉积单个纳米羟基磷灰石/钛(nHA/Ti)复合粒子,研究喷涂温度与基体硬度对复合粒子冷喷沉积行为的影响规律。采用扫描电子显微镜(SEM)观察沉积后复合粒子的表面形貌及结合形态,结合能谱分析(EDS)沉积后复合粒子中HA的Ca/P比。结果表明,基体为Ti6Al4V和316L不锈钢基体时,粒子碰撞后发生了一定的塑性变形呈现中部隆起的扁平状,粒子周边出现了环形薄带。随着加速气体温度升高,复合粒子变形程度有所增加;基体为HA+Ti涂层基体时,碰撞后粒子呈现近球形嵌入至涂层基体中,随着加速气体温度升高,复合粒子嵌入至涂层基体中深度有所增加,粒子在基体表面粘附率增加。通过对沉积后复合粒子中HA的Ca/P比发现,冷喷沉积后复合粒子中的Ca/P比与原始粉末中基本相同。

关键词：冷喷涂加速气体温度基体硬度 Ca/P 沉积行为

超音速火焰喷涂工艺对TiB_2-50Ni涂层性能的影响

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材料热处理学报 2013年第11期34卷 156-163页

作者：陈枭纪岗昌王洪涛白小波王玉伟九江学院绿色再制造重点实验室江西九江332005 九江学院机械与材料工程学院江西九江332005

通过机械合金化技术制备出TiB2-50Ni粉末，采用超音速火焰喷涂方法在Q235钢表面制备TiB2-50Ni涂层，研究3种不同喷涂参数对涂层组织结构和性能的影响。运用扫描电镜分析了涂层的组织结构、x射线衍射表征涂层的物相结构，用压人法测定了... 详细信息

通过机械合金化技术制备出TiB2-50Ni粉末，采用超音速火焰喷涂方法在Q235钢表面制备TiB2-50Ni涂层，研究3种不同喷涂参数对涂层组织结构和性能的影响。运用扫描电镜分析了涂层的组织结构、x射线衍射表征涂层的物相结构，用压人法测定了涂层的显微硬度，并对涂层的抗热震性能和耐熔融铝硅腐蚀性能进行研究。结果表明，涂层均具有致密的组织结构，其中以氧气流量10～11m3／h和氮气流量1100～1200L／min喷涂参数下（No．3）的涂层试样的孔隙率最低和厚度最厚；涂层的主要物相与粉末相同；No．1～N0．3号涂层试样的硬度值分别为（321．19±17．1）HV0．3、（464．84±49．2）HV0．3和（597．92±36．1）HV0．3；涂层均具有较好的抗热震性能，其中以3号涂层试样最佳；经过120h熔融铝硅腐蚀后发现，涂层均具有良好的抗熔融铝硅腐蚀性能，3号涂层试样具有最好的耐腐蚀性能。

关键词： TiB2-50Ni 超音速火焰喷涂显微组织硬度腐蚀

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多相抽提-原位化学氧化协同修复技术研究

环境科学与技术 2023年第2期46卷 1-9页

作者：陈窈君上海市环境科学研究院上海200233 国家环境保护城市土壤污染控制与修复工程技术中心上海200233

针对单一原位化学氧化和多相抽提技术难以达到氯苯类污染场地的修复目标,文章采用两者协同修复技术同时实现复杂场地氯苯类污染土壤和地下水的修复。以上海市某氯苯类污染场地为研究对象,分别开展多相抽提、原位化学氧化和两者协同修复... 详细信息

针对单一原位化学氧化和多相抽提技术难以达到氯苯类污染场地的修复目标,文章采用两者协同修复技术同时实现复杂场地氯苯类污染土壤和地下水的修复。以上海市某氯苯类污染场地为研究对象,分别开展多相抽提、原位化学氧化和两者协同修复研究,对比不同修复方式对污染土壤和地下水的修复效果。结果表明,单一的多相抽提和原位化学氧化修复技术均无法修复达标,协同处置后根据为期1年的长期监测结果,CJ1、CJ2、CJ3地下水氯苯类污染物质量浓度分别降低93.89%、93.39%和94.15%,CT1、CT2、CT3土壤氯苯类污染物质量分数分别降低74.17%、76.86%和76.23%,均低于修复目标值,协同修复效果具有较好的长期稳定性。多相抽提对重质非水相液体(DNAPL)物质的去除和原位化学氧化对溶解态污染物以及残余的DNAPL相物质的强化处理是显著促进氯苯类污染物去除的主要原因。该研究结果可为类似氯苯类污染场地修复治理工程提供参考。

关键词：氯苯类污染物多相抽提原位化学氧化地下水土壤

自锚式悬索桥加劲梁钢混结合段和锚固段受力性能研究

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自锚式悬索桥加劲梁钢混结合段和锚固段受力性能研究

作者：陈枭重庆交通大学

学位级别：硕士

自锚式悬索桥对地基要求较低,造型美观,桥塔造型多变,如平胜大桥矩形桥塔,猎德大桥贝壳形桥塔,以及本背景工程的莲花形桥塔,形成了独特的城市景观,在中小跨径城市桥梁中颇具竞争优势。钢-混结合段由钢箱梁和混凝土梁段组成,二者材料不同... 详细信息

自锚式悬索桥对地基要求较低,造型美观,桥塔造型多变,如平胜大桥矩形桥塔,猎德大桥贝壳形桥塔,以及本背景工程的莲花形桥塔,形成了独特的城市景观,在中小跨径城市桥梁中颇具竞争优势。钢-混结合段由钢箱梁和混凝土梁段组成,二者材料不同,刚度相差巨大,需通过复杂构造措施使二者连成整体,协同受力。自锚式悬索桥将主缆锚固在加劲梁上,为将主缆轴力平顺传递到加劲梁中,降低主缆上拔力对锚固段的影响,锚固段构造和受力均比较复杂,锚固体系应力分布难以准确把握。基于以上原因,需对结合段和锚固段做详细受力分析。本文以湘潭市昭华湘江特大桥为工程背景,结合有限元分析软件,主要分析研究以下几个方面:（1）通过Midas FEA建立钢混结合段实体模型,分析结合段在成桥阶段、正常使用极限状态和极限承载能力状况下,结合段受力情况。在不同工况下,结合段的钢构件最大纵轴向拉应力为82.4MPa,PBL剪力键最大剪切应力值为20.7MPa,钢箱梁的最大纵轴向拉应力值为164.5MPa,箱梁整体应力值在钢材承受范围内,钢结构处于安全可靠状态。结合段混凝土最大主拉应力为2.84MPa,最大主压应力为21.4MPa,最大主压应力出现在腹板上的预应力锚固位置。（2）距离承压板1m范围内,不同长度剪力键对应的混凝土剪应力下降斜率相近,剪应力值接近,即不同长度剪力键对此范围内的混凝土受剪影响较小。距离承压板1m到2.5m范围内,底板上不同剪力键长度对混凝土最大剪应力增长斜率相近。在顶板上,剪力键长度越长,混凝土最大剪应力增长斜率越小,剪应力值也越小,适当增加剪力键长度,可降低顶板剪应力值。（3）通过Midas FEA建立锚固段实体模型,分析在成桥状况下锚固段受力情况。后锚固板最大主拉应力值为99.4MPa,前锚固板最大主拉应力值为45.8MPa,后锚固板导管孔边缘位置,主拉应力值在-34.2MPa5.9MPa之间。锚固区中心主拉应力在-1.86MPa-2.34MPa之间,最大主压应力为10.8MPa,出现在导管周边。（4）对比三向预应力钢筋对锚固段受力的影响,对比有无纵向预应力钢筋存在,锚固段腹板位置纵轴向压应力要大约6MPa,横向预应力存在,锚固段顶面横轴向应力值要大2MPa,竖向预应力存在,锚固段竖向应力值要大3MPa。

关键词：自锚式悬索桥钢混结合段锚固段受力分析