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深空探测中考虑乘性噪声影响的自主导航滤波算法设计

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系统工程与电子技术 2025年第1期47卷 287-295页

作者：卢山张世源侯月阳张晓彤李晴上海航天控制技术研究所上海201109 上海市空间智能控制技术重点实验室上海201109

针对深空探测任务中航天器的状态估计问题,考虑到基于光学相机的自主导航系统在建立观测方程时所使用的坐标系转换矩阵含有由星敏感器引入的测量噪声,该噪声与量测状态相互耦合,属于乘性噪声,建立带有乘性噪声的光学自主导航系统模型。... 详细信息

针对深空探测任务中航天器的状态估计问题,考虑到基于光学相机的自主导航系统在建立观测方程时所使用的坐标系转换矩阵含有由星敏感器引入的测量噪声,该噪声与量测状态相互耦合,属于乘性噪声,建立带有乘性噪声的光学自主导航系统模型。针对系统存在乘性噪声时,仅适用于处理加性噪声的传统滤波器估计误差增大的问题,将乘性噪声矩阵引入高斯滤波算法的递推公式进行推导,并结合混合阶球面单形-径向容积卡尔曼滤波器(mixed-order spherical simplex-radial cubature Kalman filter,MSSRCKF)的数值积分方法,提出混合阶容积-乘性卡尔曼滤波器(mixed-order cubature-multiplicative Kalman filter,MC-MKF)。该滤波器能够对由星敏感器引入观测方程的高斯以及非高斯乘性噪声进行处理,在不增加计算复杂度的情况下提升滤波器的估计精度。最后,将MC-MKF应用于自主导航系统模型,并与MSSRCKF进行比较分析。仿真结果表明,当系统存在乘性噪声时,MC-MKF的估计精度明显优于MSSRCKF,且计算量与MSSRCKF基本一致。

关键词：深空探测光学自主导航乘性噪声非线性滤波

基于D-Wave Advantage的量子计算实用化SPN结构对称密码攻击研究

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计算机学报 2025年第1期48卷 234-248页

作者：裴植洪春雷王启迪胡巧云王潮上海大学特种光纤与光接入网重点实验室上海200444

截至2023年,谷歌的量子霸权芯片Sycamore尚不能用于密码攻击。量子计算在理论上对公钥密码有致命性威胁,但对对称密码影响甚微,目前业内已经从缩减版密码算法开始积极探索对称密码的量子攻击。SPN结构是对称密码算法中的一种代表性结构... 详细信息

截至2023年,谷歌的量子霸权芯片Sycamore尚不能用于密码攻击。量子计算在理论上对公钥密码有致命性威胁,但对对称密码影响甚微,目前业内已经从缩减版密码算法开始积极探索对称密码的量子攻击。SPN结构是对称密码算法中的一种代表性结构,目前基于真实量子计算机的各类量子算法均未能对该结构未经缩减的全规模密码算法进行攻击。基于量子退火算法独有的隧穿效应,使得该算法有利于科学问题的指数级解空间搜索,可将其视为一类具有全局寻优能力的人工智能算法。受传统密码分析方法的影响,本文提出一种对称密码攻击架构:量子退火耦合传统数学方法密码攻击的新型计算架构——QuCMC(Quantum Annealing-Classical Mixed Cryptanalysis)。基于该架构,首先利用可分性刻画SPN结构对称密码算法的线性层和非线性层传播规律,将区分器搜索问题转化为MILP模型求解问题。进一步将MILP模型转化为D-Wave CQM模型,在求解该模型的过程中利用量子波动产生的量子隧穿效应跳出传统智能算法极易陷入的局部亚优解,获得更优的解,即攻击目标对称密码算法的积分区分器。本文使用D-Wave Advantage量子计算机攻击了PRESENT、GIFT-64、RECTANGLE三种SPN结构代表算法,均成功搜索到最长9轮的积分区分器。并且实验结果表明,量子退火算法在跳出局部亚优解能力与降低求解时间两个方面,均优于经典启发式全局寻优算法模拟退火。本研究首次成功利用真实量子计算机对多种全规模SPN结构对称密码算法完成了攻击,攻击效果与传统数学方法持平。

关键词：对称密码量子计算量子退火 D-Wave量子计算机量子隧穿效应

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一类双层高静低动刚度隔振系统试验研究

振动工程学报 2025年第1期38卷 47-53页

作者：邵敏强利云云周徐斌陈卫东刘兴天南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室江苏南京210016 上海卫星工程研究所空间机热一体化技术实验室上海201109 上海航天精密机械研究所上海201600

对一种由欧拉屈曲梁负刚度调节器与双层线性隔振系统并联构成的双层高静低动刚度隔振系统进行了试验研究。描述了高静低动刚度的力学原理,对欧拉屈曲梁负刚度调节器样机进行了压缩试验,验证了其负刚度机理。根据负刚度调节器并联形式的... 详细信息

对一种由欧拉屈曲梁负刚度调节器与双层线性隔振系统并联构成的双层高静低动刚度隔振系统进行了试验研究。描述了高静低动刚度的力学原理,对欧拉屈曲梁负刚度调节器样机进行了压缩试验,验证了其负刚度机理。根据负刚度调节器并联形式的不同,设计了约束型和无约束型两类隔振系统,求解系统的消极隔振模型动力学方程,分析了两类隔振系统在不同上、下层刚度组合下的隔振性能。搭建两种高静低动刚度的隔振试验系统,通过扫频和定频试验验证了其隔振性能,并对结果偏差进行了分析。

关键词：双层隔振欧拉屈曲梁高静低动刚度隔振试验力传递率

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铅铋合金低流量对流传热及格架效应数值研究

核动力工程 2025年第1期46卷 128-135页

作者：袁搏孙杰肖瑶丁冠群顾汉洋上海交通大学核科学与工程学院上海200240 核动力系统与装备教育部重点实验室上海200240 核电安全技术与装备全国重点实验室上海200240

铅冷快堆的冷却剂铅铋合金(LBE)的传热特性相较于水等常规介质不同,为此本文对LBE在低流量下的流动传热特性及其格架效应进行了数值研究。通过和已有实验数据对比并结合先前研究确定了合适的湍流普朗特数模型和湍流模型,基于此采用计算... 详细信息

铅冷快堆的冷却剂铅铋合金(LBE)的传热特性相较于水等常规介质不同,为此本文对LBE在低流量下的流动传热特性及其格架效应进行了数值研究。通过和已有实验数据对比并结合先前研究确定了合适的湍流普朗特数模型和湍流模型,基于此采用计算流体动力学(CFD)方法进行了LBE低流量对流传热计算,结果表明随着浮升力效应的增强,上升流传热先弱化后强化,下降流则一直表现为强化,此规律同水类似;但由于LBE普朗特数极低的特性,其整体的传热强、弱化程度相较于水大幅降低。在带有格架的管内CFD计算中发现在格架下游出现传热局部强化,该强化程度随浮升力效应增加而降低并逐渐消失,且格架下游死区强度和长度均随浮升力效应增加而呈现先增加后减少的趋势,转折点大致位于传热弱化区上升段和传热强化区的分界点。此外,在传热强化区并未出现传热振荡现象,此规律与水不同。

关键词：铅铋合金混合对流格架湍流普朗特数传热弱化

过冷(Fe_(1-x)Co_(x))_(79.3)B_(20.7)合金的凝固

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金属学报 2025年第1期61卷 99-108页

作者：杨林马长松刘连杰李金富上海交通大学材料科学与工程学院金属基复合材料国家重点实验室上海200240 中国工程物理研究院材料研究所绵阳621907 上海交通大学材料科学与工程学院、上海市激光制造与材料改性重点实验室上海200240

M_(23)B_(6)金属硼化物是很多金属材料中的强化相。为揭示该化合物相在Fe-Co-B合金中的形成问题,本工作采用熔融玻璃净化法进行了名义成分合金(Fe_(1-x)Co_(x))_(79.3)B_(20.7)(x=0~1)的深过冷凝固实验。研究发现:当x≤0.6时,随着过冷... 详细信息

M_(23)B_(6)金属硼化物是很多金属材料中的强化相。为揭示该化合物相在Fe-Co-B合金中的形成问题,本工作采用熔融玻璃净化法进行了名义成分合金(Fe_(1-x)Co_(x))_(79.3)B_(20.7)(x=0~1)的深过冷凝固实验。研究发现:当x≤0.6时,随着过冷度的增加,初生相依次从M_(2)B、M_(23)B_(6)转变为α-M/M_(3)B,并且0.40.6的合金,小过冷度下凝固的初生相为M_(3)B,随着过冷度的增加,初生相进一步从M_(2)B、M_(23)B_(6)向α-M/M_(3)B变化。随着Co含量增加,M_(23)B_(6)相析出的临界过冷度减小,M_(23)B_(6)相的稳定性提高。

关键词： Fe-Co-B 合金过冷非平衡凝固相选择

红外调制光致发光光谱技术:从宽波段覆盖到微区高通量测量

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物理学报 2025年第1期74卷 255-269页

作者：邵军陈熙仁王嫚陆卫中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室上海200083 国科大杭州高等研究院物理与光电工程学院杭州310024 中国科学院上海技术物理研究所红外探测全国重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049

光致发光光谱能够揭示半导体材料带隙、杂质能级等电子结构信息,还可以分析界面、载流子寿命、量子效率,在紫外-近红外波段得到广泛应用.在约4μm以长红外波段,由于热背景干扰强、光致发光信号弱、探测能力低,光致发光光谱研究长期受限... 详细信息

光致发光光谱能够揭示半导体材料带隙、杂质能级等电子结构信息,还可以分析界面、载流子寿命、量子效率,在紫外-近红外波段得到广泛应用.在约4μm以长红外波段,由于热背景干扰强、光致发光信号弱、探测能力低,光致发光光谱研究长期受限.本文介绍了利用傅里叶变换光谱仪测量光致发光光谱的常规方法,简述了为突破红外波段困境于1989年提出、历经20多年发展的连续扫描傅里叶变换双调制光致发光光谱方法及所受机理局限;分析了2006年报道的基于步进扫描傅里叶变换光谱仪的红外调制光致发光光谱方法的抗干扰、灵敏度、信噪比优势,列举了国际上诸多研究组对红外调制光致发光光谱方法有效性的例证和以此取得的应用研究进展;总结了近年来宽波段、高通量扫描成像和空间微区分辨红外调制光致发光光谱测试方法发展以及从0.56-20μm可见-远红外宽波段覆盖到千级通道光谱高通量检测、2-3μm微区分辨红外调制光致发光光谱技术进步,列举了应用研究稀氮/稀铋量子阱、HgCdTe外延膜、InAs/GaSb超晶格等可见-远红外半导体材料阶段结果和合作研究典型进展.本文展现了红外调制光致发光光谱方法先进性和宽波段、高通量扫描成像与空间微区分辨光谱测试方法有效性,预见了未来进一步应用研究方向.

关键词：光致发光傅里叶变换红外光谱仪步进扫描半导体

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柔性电响应动态热辐射调控材料研究进展

材料导报 2025年第1期39卷 81-88页

作者：解伟荣周涵上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室上海200240

所有温度高于0 K的物体都会产生红外热辐射,这种辐射特性与其发射率密切相关,固定的发射率使多数物体只能呈现单一的热辐射特性。而实际应用场景中,为适应不同环境和功能要求,动态调控物体的热辐射特性至关重要。柔性电响应动态热辐射... 详细信息

所有温度高于0 K的物体都会产生红外热辐射,这种辐射特性与其发射率密切相关,固定的发射率使多数物体只能呈现单一的热辐射特性。而实际应用场景中,为适应不同环境和功能要求,动态调控物体的热辐射特性至关重要。柔性电响应动态热辐射调控材料不受环境条件制约,调控幅度高,且轻质、灵活、便携,在使用和存储中都具有突出优势。本文总结了导电聚合物、碳基材料、可逆金属电沉积等几种典型的柔性电响应动态热辐射调控材料研究进展,介绍了柔性电响应动态热辐射调控器件的应用前景,并指明了其挑战及未来发展趋势。

关键词：柔性电致变色热辐射调控红外发射率调控

UHPLC-Q-TOF-MS/MS结合网络药理学探讨金贝口服液抗特发性肺纤维化药效物质基础及作用机制

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中国中药杂志 2025年

作者：雷金春张思彤胡先润刘文康程雪梅吴晓俊陈万生李曼琳王长虹上海中医药大学中药研究所中药标准化教育部重点实验室上海市复方中药重点实验室

通过血清药物化学和网络药理学方法探讨金贝口服液（Jinbei Oral Liquid，JBOL）抗特发性肺纤维化（idiopathic pulmonary fibrosis，IPF）的药效物质基础。基于超高效液相色谱-四极杆飞行时间串联质谱（UHPLC-Q-TOF-MS/MS）技术对大鼠... 详细信息

通过血清药物化学和网络药理学方法探讨金贝口服液（Jinbei Oral Liquid，JBOL）抗特发性肺纤维化（idiopathic pulmonary fibrosis，IPF）的药效物质基础。基于超高效液相色谱-四极杆飞行时间串联质谱（UHPLC-Q-TOF-MS/MS）技术对大鼠口服JBOL后的入血成分进行分析鉴定，结合网络药理学通过蛋白-蛋白互作（PPI）网络构建及“成分-靶点-通路”、GO功能富集和KEGG通路富集分析，探究了JBOL抗特发性肺纤维化的药效物质基础和潜在作用机制。首先，根据化合物的精确相对分子质量、碎片离子等信息结合对照品以及自建化合物库在JBOL提取物中快速鉴定出114种化合物。其次，在此基础上，通过对比空白血清与含药血清样品识别到70种入血原型成分，包括黄酮类28种、有机酸类25种、皂苷类和生物碱类各4种、其他类9种。最后，以入血成分为候选化合物，获得JBOL抗特发性肺纤维化的潜在靶点212个，推测其作用机制可能是通过甘草次酸、隐丹参酮、丹酚酸B、连翘酯苷A等活性成分作用于AKT1、TNF、ALB等核心靶点，调节PI3K/AKT、HIF-1、TNF等多种信号通路，发挥抗特发性肺纤维化作用。综上，JBOL可能通过多成分、多靶点、多通路发挥抗肺纤维化作用，研究结果为深入研究其药效物质基础及药理机制提供了参考。

关键词：金贝口服液 UHPLC-Q-TOF-MS/MS 血清药物化学裂解规律特发性肺纤维化分子对接

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防爆服装冲击防护性能测评技术研究进展

纺织学报 2025年第1期46卷 238-247页

作者：钱江瑞刘文武李俊方以群徐佳骏东华大学服装与艺术设计学院上海200051 海军军医大学(第二军医大学)海军特色医学中心潜水与高气压医学研究室上海200433 现代服装设计与技术教育部重点实验室上海200051 免疫与炎症国家重点实验室上海200433 全军航海医学保障重点实验室上海200433

为提升防爆服装冲击防护性能评估的准确性,综述了近些年国内外关于服装冲击防护性能测评技术及方法的研究现状。在明确现役防爆服装构成及其冲击防护性能评估内容的基础上,分析了当前爆炸实验、等效载荷实验、数值仿真3类测评方法的特... 详细信息

为提升防爆服装冲击防护性能评估的准确性,综述了近些年国内外关于服装冲击防护性能测评技术及方法的研究现状。在明确现役防爆服装构成及其冲击防护性能评估内容的基础上,分析了当前爆炸实验、等效载荷实验、数值仿真3类测评方法的特点与不足;从测试方法的差异因素和局限2个角度,分析了不同测试条件、测试对象设置对防爆服装冲击防护性能测评结果的影响;对比总结了相关表征及评价指标的应用范围、优缺点。最后指出在未来的研究中,应全面准确地模拟真实爆炸冲击载荷环境、考虑人体真实着装防护状态,并构建完善的冲击防护性能评价体系,以提高防爆服装冲击防护性能测评的准确性。

关键词：防爆服冲击载荷防护性能力学响应冲击防护性能评价