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载人航天再生生命保障技术和太空原位资源融合利用

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中国科学基金 2022年第6期36卷 919-927页

作者：刘红付玉明谢倍珍冯佳界刘慧胡大伟北京航空航天大学生物与医学工程学院/环境生物学与生命保障技术研究所北京100083 北京航空航天大学生物医学工程高精尖创新中心北京100083

载人航天器通过再生循环与原位资源利用的方式长期稳定供给人员生存所需的氧气、水和食物等生保物资并处理废物,是解决人类月球/火星驻留、飞火星等地外长距离飞行与驻留的核心技术。本文总结了再生生命保障技术的内涵,从水气再生、食... 详细信息

载人航天器通过再生循环与原位资源利用的方式长期稳定供给人员生存所需的氧气、水和食物等生保物资并处理废物,是解决人类月球/火星驻留、飞火星等地外长距离飞行与驻留的核心技术。本文总结了再生生命保障技术的内涵,从水气再生、食物生产、固体废物循环、原位资源利用与系统人工调控五个方面概述了再生生命保障技术新进展与尚未解决的问题。最后,针对于解决驻留时间更长、飞行距离更远的任务,我们提出了构建下一代再生生命保障系统亟需解决的关键技术与基础科学问题。本文为多学科交叉合作建立载人航天器的新型生命保障系统,以期实现未来人员在太空长期驻留与星球拓殖提供了重要参考。

关键词：载人航天器再生生命保障空间原位资源地外长期驻留星际移民

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空间辐射粒子LET谱探测技术及设计分析

核技术 2020年第10期43卷 41-49页

作者：安恒文轩李得天王鹢李存惠杨生胜秦晓刚王俊张晨光曹洲兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室兰州730000

准确探测空间辐射粒子的线性能量传输(Linear Energy Transfer,LET)谱对长时间的空间任务(如登月计划及空间站运行等)起着重要的作用,通过实时监测空间辐射粒子的LET谱,能够获得剂量当量等有效参数,为载人航天任务的宇航员生命安全以及... 详细信息

准确探测空间辐射粒子的线性能量传输(Linear Energy Transfer,LET)谱对长时间的空间任务(如登月计划及空间站运行等)起着重要的作用,通过实时监测空间辐射粒子的LET谱,能够获得剂量当量等有效参数,为载人航天任务的宇航员生命安全以及空间天气变化的准确预判提供有力数据输入。设计基于硅微条半导体的多叠层望远镜结构探测器,以实现LET谱在0.01~100 MeV·cm2·mg−1内的探测。基于重离子在半导体材料中的LET谱,结合仿真分析数据,设计的探测器可为后续空间站以及登月任务中的粒子探测载荷的设计与研制提供技术参考,也可为航天器在轨飞行安全预警提供必需的数据输入。

关键词：空间LET谱探测载荷空间站深空探测

基于TVF-EMD-PSO-GRU的月径流模型与应用研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2022年第8期55卷 802-810页

作者：王秀杰张帅田福昌苑希民曹鲁赣天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072 天津大学建筑工程学院天津300072

准确的径流预测在水资源规划和管理中发挥着重要作用.然而,受气候变化和人类活动等因素的影响,径流形成过程十分复杂,具有高度的非线性和非平稳性,更增加了径流预报的难度.为提高月径流预测精度,提出了基于时变滤波器的经验模态分解(TVF... 详细信息

准确的径流预测在水资源规划和管理中发挥着重要作用.然而,受气候变化和人类活动等因素的影响,径流形成过程十分复杂,具有高度的非线性和非平稳性,更增加了径流预报的难度.为提高月径流预测精度,提出了基于时变滤波器的经验模态分解(TVF-EMD)和结合粒子群优化算法(PSO)的门限循环单元(GRU)的混合模型(TEPG).首先利用TVF-EMD将原始月径流序列分解为若干个固有模态函数(IMF),然后再利用PSO-GRU模型分别对每一个IMF进行预测,最后将每个IMF的预测结果相加得到原始月径流序列最终的预测结果.以黄河干流4个代表性水文站(包括唐乃亥站、头道拐站、花园口站、利津站)为研究对象,应用该模型对这4个测站的月径流进行单步预测研究,并与PSO-GRU(PG)模型、基于互补经验模态分解(CEEMD)的PSO-GRU(CPG)模型和基于经验模态分解(EMD)的PSO-GRU模型(EPG)进行对比分析.选用纳什效率系数NSE、相关系数R、均方根误差RMSE、预报合格率QR及预报精度等级等评价指标对模型预测精度进行评价.结果表明,与PG模型、CPG模型、EPG模型相比,TEPG模型具有更高的预测精度和更好的泛化能力,4个水文站的NSE均达到0.981及以上,R均达到0.992及以上,RMSE最大仅为64.031 m^(3)/s,QR均达到84.7%及以上,预报精度等级均为乙等及以上.因此,TEPG模型在预测非平稳和非线性月径流序列中具有较好的应用前景.

关键词：黄河流域月径流预测 TVF-EMD 粒子群优化算法门限循环单元

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一种宽带高增益太赫兹透镜天线及其组阵设计

无线电工程 2022年

作者：梁保卫何应然王政中国电子科技集团公司第五十四研究所

给出了一种宽带高增益的太赫兹介质透镜天线的设计方法，该太赫兹透镜的中心工作频率为220 GHz，工作带宽超过20 GHz，透镜外形为边长118 mm的方形。太赫兹透镜采用平凸透镜形式，透镜材料选用低损耗的氧化铝陶瓷，介质透镜前后表面带... 详细信息

给出了一种宽带高增益的太赫兹介质透镜天线的设计方法，该太赫兹透镜的中心工作频率为220 GHz，工作带宽超过20 GHz，透镜外形为边长118 mm的方形。太赫兹透镜采用平凸透镜形式，透镜材料选用低损耗的氧化铝陶瓷，介质透镜前后表面带有阻抗匹配层，起到减小空气—介质交界面电磁波反射的作用。综合采用上述3种设计手段的太赫兹透镜天线实现了高增益和高效率。在太赫兹透镜天线容差分析的基础上，加工了太赫兹馈源网络和透镜样机，并进行了实物测试。实测太赫兹馈源网络的驻波、极化隔离度、天线增益和天线方向图均与仿真较为接近。进一步，将该阵列单元用于组阵以继续提高太赫兹天线增益，给出了周期组阵和非周期组阵2种布阵设计。计算结果表明，通过非周期组阵设计的透镜阵列天线，可以将栅瓣电平由-8.38 dB抑制到-13.69 dB。

关键词：太赫兹透镜天线高增益高效率

甲状旁腺自体荧光联合纳米碳在甲状腺癌术中应用

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中华内分泌外科杂志 2023年第1期17卷 19-23页

作者：徐磊周鹏庄大勇李小磊岳涛贺青卿潍坊医学院潍坊261000 解放军第九六〇医院甲状腺乳腺外科济南250031

目的探究近红外自体荧光显像(near-infrared autofluorescence imaging,NIRAF)技术联合纳米碳(carbon nanoparticle,CNP)负显影在甲状腺癌术中识别甲状旁腺的应用。方法前瞻性纳入2022年1月至2022年3月解放军第九六〇医院甲乳外科由同... 详细信息

目的探究近红外自体荧光显像(near-infrared autofluorescence imaging,NIRAF)技术联合纳米碳(carbon nanoparticle,CNP)负显影在甲状腺癌术中识别甲状旁腺的应用。方法前瞻性纳入2022年1月至2022年3月解放军第九六〇医院甲乳外科由同一经验丰富的医师团队实施的甲状腺全切+中央区淋巴结清扫术的80例甲状腺癌患者。术前使用随机数字表法分为对照组(40例)使用CNP负显影技术,观察组(40例)使用CNP负显影联合NIRAF技术术中识别甲状旁腺。鉴定甲状旁腺的金标准为甲状旁腺素胶体金免疫试纸检测法。对两组术中发现、原位保留、误切及移植甲状旁腺的数量进行比较,并对术后甲状旁腺素(parathyroid hormone,PTH)、血钙、血磷及出现并发症的例数进行比较。应用SPSS 25.0软件进行统计学分析。结果两组均顺利接受手术和随访。对照组和观察组术中发现并证实甲状旁腺数量分别为137、149枚,原位保留108、132枚,移植29、17枚,差异均有统计学意义(P0.05)。两组均未发现A3型甲状旁腺,共有3枚A3型甲状旁腺在术后病理报告中被证实。对照组术中误切甲状旁腺5枚,观察组误切2枚,差异无统计学意义(P>0.05)。对照组术后1 d PTH为17.7(5.6,30.4)pg/ml,观察组为21.7(12.8,38.3)pg/ml,差异有统计学意义(P0.05)。结论相较单纯使用CNP,联合NIRAF技术在甲状腺癌术中能快速、有效识别甲状旁腺,更好地原位保护甲状旁腺,减少术后甲状旁腺功能减退的发生。

关键词：甲状旁腺自体荧光甲状腺癌纳米碳

基于注意力机制与情感的多通道RCNN和ON-LSTM模型

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小型微型计算机系统 2022年第7期43卷 1406-1412页

作者：陶永才吴文乐石磊卫琳郑州大学信息工程学院郑州450001 郑州大学软件技术学院郑州450002

近年来在方面级情感分析任务上,基于卷积神经网络和循环神经网络的模型取得了不错的效果,但仍存在着文本长距离依赖问题.有序神经元长短时记忆(ON-LSTM)可建模句子的层级结构,解决文本长距离依赖问题,但会忽略文本局部特征.区域卷积神... 详细信息

近年来在方面级情感分析任务上,基于卷积神经网络和循环神经网络的模型取得了不错的效果,但仍存在着文本长距离依赖问题.有序神经元长短时记忆(ON-LSTM)可建模句子的层级结构,解决文本长距离依赖问题,但会忽略文本局部特征.区域卷积神经网络(RCNN)能提取文本不同区域的局部特征,却无法有效提取文本的上下文语义,而且现有模型均未考虑到情感词与句子上下文的联系.针对这些问题,本文提出一种基于注意力机制与情感的多通道RCNN和ON-LSTM的神经网络模型(MCRO-A-S).首先,向上下文词向量中融入情感特征向量,弥补仅使用上下文词向量作为模型输入的不足.其次,结合RCNN模型提取文本局部特征与ON-LSTM模型提取文本上下文语义信息的优势,可有效提高模型特征提取能力.最后,利用注意力机制融合语义信息,给予情感词更多的关注.在SemEval 2014两个数据集和Twitter数据集上验证模型的有效性,取得了比其他模型更好的分类效果.

关键词：方面级情感分析多通道 ON-LSTM 卷积神经网络注意力机制

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基于电磁超表面的宽角扫描相控阵天线

无线电工程 2022年第2期52卷 309-316页

作者：何应然张文静杜彪张治强中国电子科技集团公司第五十四研究所河北石家庄050081 西北核技术研究所高功率微波技术重点实验室陕西西安710024

提出了一种基于电磁超表面的宽角扫描相控阵天线设计。其工作频率为19.6~21.2 GHz,扫描角度为二维±60°,相控阵天线单元为介质加载的波导口形式。为改善该相控阵的宽角匹配和辐射特性,用基于PCB工艺的电磁超表面替换常规的介质锥匹配... 详细信息

提出了一种基于电磁超表面的宽角扫描相控阵天线设计。其工作频率为19.6~21.2 GHz,扫描角度为二维±60°,相控阵天线单元为介质加载的波导口形式。为改善该相控阵的宽角匹配和辐射特性,用基于PCB工艺的电磁超表面替换常规的介质锥匹配结构。相控阵天线单元的仿真结果表明,超表面相控阵天线的有源反射系数更低。小规模阵列辐射特性的仿真结果表明,在±60°扫描角度范围内,超表面相控阵的最低增益相比常规相控阵提升了0.6 dB。中等规模阵列辐射特性的实测结果表明,常规相控阵在0°方位面扫描到60°时,辐射方向图会发生较大变形,天线辐射增益明显下降,而超表面相控阵的方向图仍保持完好,天线增益下降明显改善。上述仿真和实测结果证明,电磁超表面技术在改善相控阵天线宽角扫描特性方面可以发挥重要作用。

关键词：超表面各向异性相控阵宽角扫描

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中间链球菌合并侵蚀艾肯菌致肺脓肿1例报告

中华医院感染学杂志 2023年第23期33卷 3547-3551页

作者：柳石磊刘婷陈威汪茜朱战涛王紫云崔晓莉马佳佳刘亚华解放军总医院第三医学中心急诊医学科北京100039

目的归纳总结1例由中间链球菌同时合并侵蚀艾肯菌引起的肺脓肿患者的诊治情况,复习肺脓肿的临床表现、诊断与治疗,提高临床医师对肺脓肿的诊断与治疗水平。方法回顾性分析2023年1月解放军总医院第三医学中心急诊医学科收治的1例中间链... 详细信息

目的归纳总结1例由中间链球菌同时合并侵蚀艾肯菌引起的肺脓肿患者的诊治情况,复习肺脓肿的临床表现、诊断与治疗,提高临床医师对肺脓肿的诊断与治疗水平。方法回顾性分析2023年1月解放军总医院第三医学中心急诊医学科收治的1例中间链球菌合并侵蚀艾肯菌感染致肺脓肿患者的临床资料,用描述性方法对患者的病情变化、实验室、影像学资料与治疗方案分析总结,对肺脓肿的流行病学特征、易感人群、临床特征与治疗进行探讨。结果中间链球菌和侵蚀艾肯菌合并感染,并含有耐药基因。遂根据耐药基因选择敏感抗菌药物注射用亚胺培南西司他丁钠静滴抗感染治疗,换药后患者体温当天正常,分别于2023年2月2日及2023年2月13日复查胸部CT,肺脓肿消失,胸腔积液较前逐步吸收。结论对于肺脓肿等感染性疾病,宏基因二代基因测序技术较传统微生物培养,更易于快速精确锁定致病微生物,并能根据耐药基因检测调整抗菌药物,有效缩短病程造福患者。

关键词：中间链球菌侵蚀艾肯菌肺脓肿宏基因二代测序混合感染

计及老化路径的锂离子电池加速寿命工况自动生成方法

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电工技术学报 2022年第18期37卷 4788-4797,4806页

作者：郭东旭杨耕冯旭宁卢兰光欧阳明高清华大学自动化系北京100084 汽车安全与节能国家重点实验室(清华大学) 北京100084

为了验证锂离子电池在长期使用中的性能,需要对锂离子电池进行寿命测试。现阶段锂离子电池寿命一般长达数千循环,进行常规寿命测试十分耗时,需要开发加速寿命的实验方法。由于锂离子电池寿命衰减具有对使用路径的依赖性,因此设计该加速... 详细信息

为了验证锂离子电池在长期使用中的性能,需要对锂离子电池进行寿命测试。现阶段锂离子电池寿命一般长达数千循环,进行常规寿命测试十分耗时,需要开发加速寿命的实验方法。由于锂离子电池寿命衰减具有对使用路径的依赖性,因此设计该加速寿命实验方法的约束是:既要保证加速前后总容量衰减的等价性,还要保证内部衰减机理即老化路径的不变性。该文提出一套基于模型的可保证上述约束的加速寿命工况自动生成方法。方法设计了综合考虑加速因子(加速时间倍率)和老化路径相对误差两个指标的目标函数,并采用双闭环构架求取符合该目标函数的加速工况最优解。双闭环的外环为加速因子优化算法,旨在寻找最优的加速时间倍率;内环为加速工况搜索算法,旨在搜索对应于加速因子和上述约束的最优加速工况。针对中国轻型汽车行驶工况中的乘用车行驶工况,该文方法基于作者研发的考虑锂离子电池主导衰减机理的半经验分数阶模型进行仿真,仿真结果证明了方法的有效性。

关键词：锂离子电池老化路径双闭环构架加速因子禁忌搜索