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基于深度特征正射匹配的无人机视觉定位方法

中国惯性技术学报 2024年第1期32卷 52-57,106页

作者：尚克军赵亮张伟建明丽刘崇亮北京自动化控制设备研究所北京100074 北京理工大学自动化学院北京100081

在卫星拒止条件下无人机安全、可靠地完成各类作业的基础是获取高精度的定位信息,传统图像匹配方法保障困难、定位精度差且匹配约束多。因此,提出一种基于深度特征正射匹配的视觉定位方法,通过深度学习网络提取正射校正后的无人机航拍... 详细信息

在卫星拒止条件下无人机安全、可靠地完成各类作业的基础是获取高精度的定位信息,传统图像匹配方法保障困难、定位精度差且匹配约束多。因此,提出一种基于深度特征正射匹配的视觉定位方法,通过深度学习网络提取正射校正后的无人机航拍图像和商业地图的深度特征,获得匹配关系,进而计算无人机高精度位置信息。根据视觉测量机理模型分析不同因素对视觉定位精度的影响,使用中空航拍图像数据集进行离线实验,实验结果表明:相比传统基于方向梯度直方图(HOG)特征的模板匹配方法,所提方法的定位精度提高了25%,位置均方根误差(RMSE)优于15 m+0.5%H(5000 m以下),具有一定的工程应用价值。

关键词：视觉定位深度学习匹配导航无人机卫星拒止

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地月云网:跨域融合一体的地月空间网络

中国空间科学技术（中英文） 2024年第3期44卷 43-50页

作者：乔梁李承昊王善澎李炯卉刘雷徐勇燕洪成孙哲蕾北京空间飞行器总体设计部北京100094

为了更好地发挥地月空间基础设施对各类用户的服务效能、构建跨域融合一体的地月空间网络,提出了地月云网概念,各星座/设施之间及其内部通过无线链路连接成网,并通过一体化网络协议实现地月空间组网。地月空间组网运行将对传统深空探测... 详细信息

为了更好地发挥地月空间基础设施对各类用户的服务效能、构建跨域融合一体的地月空间网络,提出了地月云网概念,各星座/设施之间及其内部通过无线链路连接成网,并通过一体化网络协议实现地月空间组网。地月空间组网运行将对传统深空探测任务带来颠覆性变革,可以实现全时段测控、高效数据回传、器间任务协同等。然而,地月云网具有高动态、大时延、强异构特点,这给地月空间组网带来了挑战。对地月空间网络发展与特点进行了分析,构建了适应地月空间特征及满足未来深空探测网络节点互联需求的地月云网协议栈,具有一体化、通用化、分层化、智能化、国际化的特点,并对其数据面和控制面设计进行了阐述。同时对未来地月云网协议发展进行了展望,提出了关键技术。

关键词：地月云网跨域融合地月空间网络协议栈

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近月空间星座轨道设计方法

中国空间科学技术（中英文） 2024年第3期44卷 15-29页

作者：陈诗雨倪彦硕彭兢北京空间飞行器总体设计部北京100094

结合未来月球探测任务对中继通信及月面导航的需求,提出一种近月空间星座轨道构型设计方法。首先梳理了中继通信、月面导航、建设及维护成本三个方面的星座设计指标,并应用层次分析法确定了各项指标的权重,给出综合评价指标;充分考虑近... 详细信息

结合未来月球探测任务对中继通信及月面导航的需求,提出一种近月空间星座轨道构型设计方法。首先梳理了中继通信、月面导航、建设及维护成本三个方面的星座设计指标,并应用层次分析法确定了各项指标的权重,给出综合评价指标;充分考虑近月空间轨道资源,分析各类轨道的性质,初步筛选适合部署星座的轨道类型;提出一种近月空间星座建设路线,分三个阶段逐步实现全月的100%四重覆盖;依次设计三个阶段的星座构型,对每个阶段,比较不同的构型方案,选择综合评价指标最优的构型方案。基于上述方法得到了近月空间星座建设方案:第一阶段部署2颗椭圆冻结轨道卫星,可为月球南极极区提供全时对地中继通信;第二阶段部署6颗椭圆冻结轨道卫星、2颗近直线晕轨道卫星、1颗L2晕轨道卫星,可为月球南极极区提供全时导航定位,并为全月面提供全时对地通信;第三阶段部署4颗椭圆冻结轨道卫星、2颗近直线晕轨道卫星、1颗L1晕轨道卫星、3颗远距离逆行轨道卫星,可为全月提供全时导航定位。对全月任一点,该星座的几何精度衰减因子小于5的时间至少占72%,可长时间为全月面提供高精度导航定位。相较于现有文献,该近月空间星座设计方法考虑的轨道类型更丰富,星座性能指标更全面,且创新性地提出了分阶段的近月空间星座建设方案。

关键词：近月空间通信导航轨道设计星座构型

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高新技术在天然产物及其健康食品加工中的应用

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食品科学 2024年第5期45卷 335-344页

作者：朱吟非康淞皓刘星宇彭郁李茉倪元颖温馨中国农业大学食品科学与营养工程学院北京100083 中国农业大学工学院北京100083

健康食品是一类相较于普通食品有额外健康益处的食品。近年来,随着健康食品产业蓬勃发展,健康食品已逐渐走进群众视野,成为行业热点。天然产物是一类生物活性化合物,在健康食品中扮演着重要的角色,而加工是健康食品产业发展中至关重要... 详细信息

健康食品是一类相较于普通食品有额外健康益处的食品。近年来,随着健康食品产业蓬勃发展,健康食品已逐渐走进群众视野,成为行业热点。天然产物是一类生物活性化合物,在健康食品中扮演着重要的角色,而加工是健康食品产业发展中至关重要的部分,健康食品的研发离不开日新月异的食品加工技术。基于此,本文对健康食品的高新加工技术进行综述,综合比较和分析健康食品在天然产物生产、活性成分保护、成分改性、保鲜灭菌、产品设计等加工步骤中所应用的高新技术,并对未来应用高新技术研发健康食品的发展与需求进行展望。

关键词：高新技术健康食品天然产物活性保护改性保鲜

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地月空间基础设施体系架构与发展设想

中国空间科学技术（中英文） 2024年第3期44卷 1-14页

作者：杨孟飞彭兢李炯卉倪彦硕朱舜杰杜颖徐宝碧黄晓峰张正峰中国空间技术研究院北京100094 北京空间飞行器总体设计部北京100094

建设地月空间基础设施,为人类在地月空间的活动提供基础性、通用性的通信、导航、监测等服务,既可满足中国后续月球探测国家重大工程任务需求,同时可以加速推进地月空间航天产业发展,对于推动中国科技强国、航天强国建设具有重大的战略... 详细信息

建设地月空间基础设施,为人类在地月空间的活动提供基础性、通用性的通信、导航、监测等服务,既可满足中国后续月球探测国家重大工程任务需求,同时可以加速推进地月空间航天产业发展,对于推动中国科技强国、航天强国建设具有重大的战略意义。在阐明地月空间基础设施概念、分析研判国内外发展现状的基础上,紧密围绕重大工程和航天产业持续性发展需求,提出地月空间基础设施体系架构设想,明确系统服务、系统组成、“云-域-端”网络体系以及内部和用户接口体系。最后以分阶段逐步建成技术先进、布局合理的地月空间基础设施,提供自主开放、安全可靠、长期连续稳定运行的通用化服务为目标,提出发展展望和发展建议,为中国地月空间基础设施发展建设规划提供参考。

关键词：地月空间基础设施体系架构设想发展路线通信定位导航授时态势监测

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行星科学研究中热发射光谱的实验测量与定标方法

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空间科学学报 2024年第2期44卷 270-286页

作者：杨亚洲 MILLIKEN Ralph E BRAMBLE Michael S PATTERSON William R 邹永廖刘洋中国科学院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室北京100190 布朗大学地球环境与行星科学学院普罗维登斯02912

准确的物质组成信息是解译行星体形成与演化历史的关键,可见–近红外遥感光谱探测一直是获取行星表面成分的主要技术手段.在热红外谱段光谱特征更为丰富,因此随着探测技术的发展,其在行星探测中得到越来越多的应用.尤其是在目前已经实... 详细信息

准确的物质组成信息是解译行星体形成与演化历史的关键,可见–近红外遥感光谱探测一直是获取行星表面成分的主要技术手段.在热红外谱段光谱特征更为丰富,因此随着探测技术的发展,其在行星探测中得到越来越多的应用.尤其是在目前已经实施与立项的国内外小行星探测任务中,都将热发射光谱仪作为核心载荷之一.为了更好地对将来获取的热发射光谱数据进行解译,建立科学合理的数据处理与定标方案是必不可少的.本文对用于行星科学研究的热发射光谱测量装置的设计、测量及数据处理方法进行了系统分析.针对低温、真空条件下热发射测量过程中样品辐射信号与仪器辐射信号难以分离的问题,提出并论证了基于傅里叶变换红外光谱仪原始测量信号–干涉图的数据处理方法.该方法可以更为有效地分离出样品实际辐射信号,从而获得更为准确的发射率光谱数据.研究结果可为国内相关热发射测量装置的设计与搭建以及未来天问二号等探测数据的处理与科学解译提供参考.

关键词：行星探测热发射光谱实验室测量定标

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深埋倾斜特厚煤层窄煤柱护巷机理与围岩控制

煤炭科学技术 2024年第3期52卷 38-52页

作者：孟巧荣王慧娴王朋飞陈可夯张建利董恩远高翔侯伟太原理工大学矿业工程学院山西太原030024 河南能源鹤煤公司生产技术部河南鹤壁458030 河北工程大学矿业与测绘工程学院河北邯郸056009 陕西富源煤业有限责任公司陕西延安727502 国家电投集团内蒙古白音华煤电有限公司露天矿内蒙古锡林郭勒盟026200

我国中东部地区采深大、巷道变形和冲击风险大,窄煤柱沿空掘巷技术可改善巷道围岩环境。为掌握窄煤柱护巷机理并形成针对性围岩控制技术体系,以800 m埋深倾斜特厚煤层3 m窄煤柱沿空掘巷为背景,开展了理论分析、现场实测及数值模拟研究,... 详细信息

我国中东部地区采深大、巷道变形和冲击风险大,窄煤柱沿空掘巷技术可改善巷道围岩环境。为掌握窄煤柱护巷机理并形成针对性围岩控制技术体系,以800 m埋深倾斜特厚煤层3 m窄煤柱沿空掘巷为背景,开展了理论分析、现场实测及数值模拟研究,结果表明:①该巷围岩破碎程度及变形煤柱侧比实体煤侧严重,煤柱破碎程度及变形采空区侧比巷道侧大,尽管埋深大,但已稳定采空区承担较大覆岩载荷,高应力已充分向深部岩体分流;②巷道变形非对称,实体煤侧顶板下沉量比煤柱侧大,巷帮以浅部变形为主,煤柱帮上部和实体煤帮中部变形较大;③采空区是掘巷卸荷后主要的形变通道,利于形变能向采空区缓释、降低冲击风险;④卸压区形状由掘巷前三角形扩展为掘巷后平行四边形,掘巷后应力集中区转移至实体煤帮右上方实体煤岩体中;⑤窄煤柱一次和二次剪切破坏的交界面及掘巷右上方实体高应力区为围岩关键控制区,据此提出基于煤柱多重塑性破坏区发育规律的煤柱加固和高应力区精准卸压联合的围岩控制技术体系。研究可为邻近工作面以及其他类似深埋倾斜特厚煤层开采提供理论支撑和科学依据。

关键词：深部开采倾斜煤层特厚煤层沿空掘巷窄煤柱矿压显现

两栖攻击舰舰载直升机群出动作业一体化调度研究

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：韩维韩啸华苏析超王刘松吴浩南海军航空大学航空基础学院海军航空大学航空作战勤务学院中国人民解放军91860部队

甲板作业调度是提升舰载机出动率的关键技术。针对两栖攻击舰舰载直升机群出动作业多阶段、高耦合特性，提出一种包含出库及甲板调运、机务勤务保障、出动离场在内的调度模型和优化算法。首先，深入分析了舰载直升机出动作业流程，基于... 详细信息

甲板作业调度是提升舰载机出动率的关键技术。针对两栖攻击舰舰载直升机群出动作业多阶段、高耦合特性，提出一种包含出库及甲板调运、机务勤务保障、出动离场在内的调度模型和优化算法。首先，深入分析了舰载直升机出动作业流程，基于各阶段的逻辑约束和资源约束，以最小化机群出动时间为优化目标，建立了舰载直升机群出动作业一体化调度模型；随后，将该问题转化为具有转移时间特征的资源受限项目调度问题，基于串行调度生成机制，设计了一种两段编码的遗传-邻域搜索算法求解。通过对12架舰载直升机集中出动案例进行的仿真实验，验证了调度模型和算法在优化出动流程方面的有效性，显著降低了机群出动准备时间，进一步发现机务勤务保障阶段的决策在全局调度中更为关键。

关键词：两栖攻击舰舰载直升机出动作业一体化调度资源受限项目调度

函数展开计数在CLUTCH方法中的初步应用

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原子能科学技术 2024年第3期58卷 563-572页

作者：黄金龙曹良志贺清明秦帅吴宏春西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049

反复裂变几率(IFP)方法广泛应用于求解k特征值对连续能量核数据的灵敏度系数,然而IFP方法存在内存占用大的问题,因此CLUTCH方法被提出以解决该问题。但对于大规模问题,如压水堆全堆问题,基于网格的CLUTCH(CLUTCH-Mesh)方法存在权重函数... 详细信息

反复裂变几率(IFP)方法广泛应用于求解k特征值对连续能量核数据的灵敏度系数,然而IFP方法存在内存占用大的问题,因此CLUTCH方法被提出以解决该问题。但对于大规模问题,如压水堆全堆问题,基于网格的CLUTCH(CLUTCH-Mesh)方法存在权重函数不易收敛的问题。本文采用函数展开计数(FET)方法对CLUTCH方法中的权重函数进行统计(CLUTCH-FET)以解决该问题,函数展开计数选取的基函数是勒让德多项式。本文在蒙特卡罗粒子输运计算程序NECP-MCX中实现了IFP、CLUTCH-Mesh和CLUTCH-FET 3种方法,以IFP方法的计算结果作为参考解,对CLUTCH-Mesh和CLUTCH-FET方法的精度和效率进行了验证。数值结果表明:对于小规模问题,如Godiva和Flattop问题,CLUTCH-Mesh和CLUTCH-FET方法具有与IFP方法相当的精度,且计算效率较IFP方法更高;对于大规模问题,如AP1000全堆问题,CLUTCH-Mesh方法的计算精度下降,而CLUTCH-FET方法可保持较高的精度和计算效率,CLUTCH-FET方法的品质因子较IFP方法和CLUTCH-Mesh方法分别最多提高了5.2和6.0倍。

关键词：敏感性分析 CLUTCH方法权重函数函数展开计数勒让德多项式蒙特卡罗