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高洁净度超光滑非球面的自动化干涉检测方法

红外与激光工程 2024年第5期53卷 95-104页

作者：李凌张家福陶鑫于宗伟李梦旭王任远陈西崔程光王向东北京空间机电研究所北京100094

为了实现应用于高能激光等领域对表面洁净度有着极高要求的超光滑非球面检测,排除检测人员带来的洁净度与空气扰动的影响,研究了高洁净度超光滑非球面的自动化干涉检测方法。通过建立补偿干涉法非球面失调量与波前像差之间的灵敏度矩阵... 详细信息

为了实现应用于高能激光等领域对表面洁净度有着极高要求的超光滑非球面检测,排除检测人员带来的洁净度与空气扰动的影响,研究了高洁净度超光滑非球面的自动化干涉检测方法。通过建立补偿干涉法非球面失调量与波前像差之间的灵敏度矩阵,实现利用波前像差求解被测非球面失调量。以理想干涉系统的离焦、彗差与像散为优化目标,进行反馈控制,实现被测非球面的自动化调整,进而实现高洁净度超光滑非球面的自动化干涉检测。实验结果表明,在干涉图可测范围内,利用灵敏度矩阵通过几步迭代即可实现非球面失调量的收敛。结合Stewart六自由度调整台,分别实现2μm精度的平移误差调整、2"精度的光轴自动化对准,最终完成被测非球面的精密调整,实现高洁净度超光滑非球面的自动化干涉检测。采用灵敏度矩阵与六自由度调整的非球面自动化干涉检测方法可实现被测非球面失调量的快速求解与自动调整,降低人员和环境带来的扰动影响,提高了非球面的检测速度,并实现了高洁净度超光滑非球面的自动化干涉检测。

关键词：干涉检测补偿法灵敏度矩阵非球面 Stewart平台六自由度调整

基于幂加权最小二乘拟合的红外相机辐射定标方法

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光子学报 2024年第4期53卷 171-186页

作者：金占雷晋利兵张九双徐丽娜鲍云飞李岩北京空间机电研究所北京100094

分析了现有线性度计算方法的不足,提出基于偏差/测量值的新线性度评价方式,通过该方式最小二乘拟合的低端温度偏差比高端大一个数量级,并采用加权拟合提高系统响应线性度。在分析不同光谱的温度和辐亮度拟合函数基础上,提出一种基于辐... 详细信息

分析了现有线性度计算方法的不足,提出基于偏差/测量值的新线性度评价方式,通过该方式最小二乘拟合的低端温度偏差比高端大一个数量级,并采用加权拟合提高系统响应线性度。在分析不同光谱的温度和辐亮度拟合函数基础上,提出一种基于辐亮度倒数幂加权最小二乘线性拟合的地面和星上辐射定标方法,确认最佳权重幂次,建立了幂次n=1的加权最小二乘拟合外黑体线性定标方程、内黑体线性定标方程、内外黑体辐亮度转换模型。针对星上内黑体高精度两点定标建立了基于加权最小二乘拟合内外黑体辐亮度转换模型;针对星上黑体发射率退化提出了基于恒星定标的红外相机星上内黑体辐亮度定标修正方法,建立了外黑体辐亮度、内黑体辐亮度和恒星辐亮度转换模型。采用加权线性拟合后,积分时间10 ms的低温端外黑体反演偏差由1.63 K下降到0.52 K,内黑体偏差反演温度偏差由0.83 K下降到0.39 K,系统响应线性度明显提升。

关键词：红外遥感辐射定标线性度幂加权最小二乘拟合

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单参考阵元旋转电场矢量法校准相控阵天线

系统工程与电子技术 2024年第5期46卷 1525-1534页

作者：张勇芳高晶钰刘涓北京遥感设备研究所北京100854

针对经典的旋转电场矢量法仅适用于校准小规模相控阵天线的不足,提出了一种适用于校准大规模相控阵天线的改进旋转电场矢量法。该方法选取单个阵元作参考通道并依次选取其他阵元作测试通道。通过测量这两种通道的合成电场幅度完成相控... 详细信息

针对经典的旋转电场矢量法仅适用于校准小规模相控阵天线的不足,提出了一种适用于校准大规模相控阵天线的改进旋转电场矢量法。该方法选取单个阵元作参考通道并依次选取其他阵元作测试通道。通过测量这两种通道的合成电场幅度完成相控阵天线的幅度与相位校准。实测结果表明,该方法得到的校准数据具有较高的精度,可用于补偿大规模相控阵天线且能获得优良的远场方向图。

关键词：相控阵天线校准单参考阵元旋转电场矢量

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可见光-红外目标与背景温差特性研究

红外与激光工程 2024年第09期 1-9页

作者：王磊徐超吴辉北京特种机电技术研究所西南技术物理研究所

由于陆地背景环境复杂，单一非制冷红外稳瞄跟踪装置在应用中存在目标识别、跟踪可靠度不高的不足。为解决该问题，首先对典型地面目标与背景的温差特性以及背景环境对红外成像的影响规律进行研究，在此基础上设计具有红外通道和电视通... 详细信息

由于陆地背景环境复杂，单一非制冷红外稳瞄跟踪装置在应用中存在目标识别、跟踪可靠度不高的不足。为解决该问题，首先对典型地面目标与背景的温差特性以及背景环境对红外成像的影响规律进行研究，在此基础上设计具有红外通道和电视通道的复合稳瞄跟踪装置方案，通过对比复合稳瞄跟踪装置与单一红外稳瞄跟踪装置的成像性能，分析复合稳瞄跟踪装置的可行性。背景环境对红外成像的影响规律为：在清晨/傍晚时段，目标与地面温差不足(小于5 K)，红外图像存在目标对比度低、信噪比不足的缺陷；正午时段，红外图像存在目标完全淹没在背景中的缺陷。设计的具有红外通道和电视通道的复合稳瞄跟踪装置，电视通道对红外通道的成像质量影响较小(红外通道实际通光量相对减少不到5%)，在地面背景红外辐射噪声干扰大的情况下电视通道成像清晰，在目标温差足够的情况下，红外通道成像清晰，验证了红外-电视稳瞄跟踪装置总体方案的可行性；红外-电视复合稳瞄跟踪装置的两个通道形成了良好的互补关系，能够显著拓展稳瞄跟踪装置的适用范围。

关键词：目标与背景温差红外-电视稳瞄跟踪装置红外通道电视通道

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海面船舶探测谱段优选与效能分析

红外与毫米波学报 2024年第2期43卷 235-241页

作者：张蕾乔凯黄石生北京跟踪与通信技术研究所北京100094

船舶等海面目标的探测对于海面管理、国防安全、搜索救援等领域有着重要意义。星载红外遥感覆盖范围广,是实现船舶目标广域探测的有效手段。受太阳天顶角昼夜循环的影响,船舶与海面的温差周期性变化,导致海面船舶探测场景存在一天两次... 详细信息

船舶等海面目标的探测对于海面管理、国防安全、搜索救援等领域有着重要意义。星载红外遥感覆盖范围广,是实现船舶目标广域探测的有效手段。受太阳天顶角昼夜循环的影响,船舶与海面的温差周期性变化,导致海面船舶探测场景存在一天两次的热交叉时期,此时使用单一探测谱段难以满足船舶目标全天时探测需求。文章以中纬度夏季和冬季海面环境为例,建立海面船舶探测场景的24小时红外辐射特征,提出多谱段优选组合方案,通过3.50~4.10μm和10.25~10.75μm双探测谱段探测实现信噪比优于16.52(夏季)和17.64(冬季)的昼夜连续观测。所提出的双谱段探测方法为实现广域全天时海面目标探测应用提供了技术支撑。

关键词：谱段优选全天时连续探测探测场景仿真船舶探测

火箭发动机故障检测的快速增量单分类支持向量机算法

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国防科技大学学报 2024年第2期46卷 115-122页

作者：张万旋张箭卢哲薛薇张楠北京航天动力研究所北京100076

为解决液体火箭发动机故障诊断正负样本不平均问题,以及实现发动机稳态工作段自适应故障检测,建立了基于快速增量单分类支持向量机的异常检测模型。采取特征工程方法,对传感器获得的多变量时间序列进行特征提取。通过增量学习方法,对单... 详细信息

为解决液体火箭发动机故障诊断正负样本不平均问题,以及实现发动机稳态工作段自适应故障检测,建立了基于快速增量单分类支持向量机的异常检测模型。采取特征工程方法,对传感器获得的多变量时间序列进行特征提取。通过增量学习方法,对单分类支持向量机模型进行改进,并应用于液体火箭发动机异常检测,使单分类支持向量机检测模型具备对不同台次、不同工况的自适应性,提高了模型的计算速度。对多台次热试车数据的分析结果表明,该模型十分有效,训练速度快,具备实用价值。

关键词：单分类支持向量机特征提取自适应检测增量学习异常检测

Ku70作为RNA解旋酶调节miR-124的加工成熟及神经细胞的分化

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生物化学与生物物理进展 2024年第6期51卷 1418-1433页

作者：黄皑雪李睿婷赵越超李洁李慧丁学锋王琳肖参刘雪梅秦成峰邵宁生北京基础医学研究所北京100850 北京微生物流行病研究所北京100071

目的Ku70蛋白主要通过其DNA结合特性参与双链DNA断裂(DSB)的非同源端连接(NHEJ)修复,有报道称其具有RNA结合功能,本文探索Ku70是否具有RNA解旋酶活性并影响miRNA加工成熟。方法利用RNA免疫共沉淀(RIP)测序结合生物信息学分析Ku蛋白结合... 详细信息

目的Ku70蛋白主要通过其DNA结合特性参与双链DNA断裂(DSB)的非同源端连接(NHEJ)修复,有报道称其具有RNA结合功能,本文探索Ku70是否具有RNA解旋酶活性并影响miRNA加工成熟。方法利用RNA免疫共沉淀(RIP)测序结合生物信息学分析Ku蛋白结合的RNA;蛋白质印迹法(Western blot,WB)结合定量反转录PCR(qRTPCR)检测Ku蛋白与miRNAs的表达关系;生物膜干涉技术(BLI)实验分析Ku蛋白与RNA的结合能力;电泳迁移率变动分析(EMSA)实验确定Ku70及Ku80的RNA解旋酶活性;形态学检测结合WB分析Ku70调节miR-124引起的神经细胞功能变化;免疫荧光结合形态学分析寨卡病毒(ZIKV)感染后Ku70及miR-124的变化与神经元分化关联。结果研究发现,Ku70蛋白具有RNA解旋酶活性,并通过其RNA解旋酶活性影响miRNA加工成熟。Ku70缺失引起许多miRNAs上调,其中包括神经细胞特异的miR-124。在人神经前体细胞(h NPCs)和人神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y)中敲低Ku70可促进miR-124的成熟,从而导致上述细胞向神经元分化。本文进一步发现,ZIKV感染影响了Ku70及miR-124的表达,导致细胞形态的分化。结论本研究揭示了Ku70的一种新功能,即Ku70有可能参与miRNA的成熟调控和神经细胞的分化,并且可能是ZIKV病毒致小头症的原因之一。

关键词： Ku70 RNA解旋酶 miRNA加工成熟 miR-124 神经元分化

一种动态锁定式多星协同任务规划的A2C算法

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宇航学报 2024年第5期45卷 700-710页

作者：张晋赵雪婷李博文北京控制工程研究所北京100094

提出了一种基于强化学习算法的多星协同任务规划方法。该方法将多星协同任务规划视为多个双星协同规划,采用相邻双星锁定的方式来共享双星任务规划结果信息,基于A2C(优势动作评价)强化学习算法对双星任务规划的结果进行再调整。针对多... 详细信息

提出了一种基于强化学习算法的多星协同任务规划方法。该方法将多星协同任务规划视为多个双星协同规划,采用相邻双星锁定的方式来共享双星任务规划结果信息,基于A2C(优势动作评价)强化学习算法对双星任务规划的结果进行再调整。针对多星协同任务规划状态空间复杂且变化的问题,设计了两级状态空间和价值评价函数决策的方法,对强化学习所依赖的状态空间进行维度限制,确保智能体对任务进行调整的过程不影响状态空间维度。算法设计过程考虑了多种约束条件,设置了天气、成像质量和成像优先级等可调参数作为强化学习A2C算法的评价参数,这些可调参数有助于用户自定义决策评价体系。最后,通过仿真验证了算法的可行性。仿真结果表明,该算法多星协同任务规划的组合任务抛弃率小于10%。

关键词：多星协同任务规划双星锁定任务调整两级状态空间强化学习

膜片式微通道预冷器换热微细管束振动分析与可靠性评价方法

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中国机械工程 2024年第5期35卷 869-876,885页

作者：王正马同玲王博文顾美丹北京动力机械研究所北京100074

针对预冷吸气式组合发动机的膜片式微通道预冷器换热微细管束振动可靠性问题,建立换热微细管固有振动特性计算方法与数学模型,研究预冷器换热微细管在高速气流冲击下的振动模式,给出综合考虑旋涡脱落激振、紊流抖振和弹性激振等多种共... 详细信息

针对预冷吸气式组合发动机的膜片式微通道预冷器换热微细管束振动可靠性问题,建立换热微细管固有振动特性计算方法与数学模型,研究预冷器换热微细管在高速气流冲击下的振动模式,给出综合考虑旋涡脱落激振、紊流抖振和弹性激振等多种共振模式的预冷器换热微细管束振动可靠性评价模型,揭示预冷器换热微细管振动可靠度的变化规律。研究结果表明,预冷器换热微细管的固有振动频率与换热微细管外径、壁厚、相邻支撑间隔板之间跨度以及材料特性等参数密切相关,其振型具有正弦函数的特征;预冷器换热微细管在高速气流冲击作用下存在旋涡脱落激振、紊流抖振、弹性激振等共振模式;预冷器换热微细管振动可靠度随外侧被冷却工质流速的增大呈现出先降低后提高并趋近于某一数值的变化规律;为防止预冷器换热微细管发生共振损坏,在结构设计中要充分结合工作剖面、流动换热特性等,合理设计换热微细管束结构参数。

关键词：预冷吸气式组合发动机预冷器换热微细管束振动分析可靠性评价