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活性壳体温压战斗部对相控阵雷达天线的毁伤效应

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兵工学报 2024年第6期45卷 1725-1734页

作者：焦晓龙徐豫新吴宗娅周彤北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 北京理工大学重庆创新中心重庆401120 山西江阳化工有限公司山西太原030041

研究活性壳体与温压炸药组合战斗部的威力,以及对相控阵雷达天线靶标的毁伤效应,以期提升对其的毁伤效果,并为相关战斗部设计提供支撑。设计活性壳体、20号钢壳体2种同尺寸结构温压战斗部,进行战斗部毁伤模拟相控阵雷达天线靶标试验,测... 详细信息

研究活性壳体与温压炸药组合战斗部的威力,以及对相控阵雷达天线靶标的毁伤效应,以期提升对其的毁伤效果,并为相关战斗部设计提供支撑。设计活性壳体、20号钢壳体2种同尺寸结构温压战斗部,进行战斗部毁伤模拟相控阵雷达天线靶标试验,测试并分析火球温度、冲击波、靶标介质棒损坏比例等数据。试验结果表明:相同尺寸结构和装药量下,相对钢壳战斗部,活性壳体战斗部火球最高温度提高14.9%、500℃以上火球面积增加20%~50%,冲击波比冲量始终高于钢壳战斗部,对8 m处靶标的毁伤程度提升15.5%;温压战斗部可通过自然破片和冲击波毁伤靶标,冲击波能够造成介质棒大面积脱落,基于试验结果分析,对于54.8%以上阵面辐射单元毁伤,冲击波比冲量应达到142.5 Pa·s以上。

关键词：活性壳体温压炸药相控阵雷达天线毁伤效应

融合机器学习与SHAP值算法的居民需求响应个体异质性因素挖掘与应用研究

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系统工程理论与实践 2024年第7期44卷 2247-2259页

作者：王兆华刘杰王博邓娜娜聂富华北京理工大学管理与经济学院北京100081 北京理工大学可持续发展与智慧决策研究中心北京100081 数字经济与政策智能工业和信息化部重点实验室北京100081

本研究基于大规模居民电力需求响应(EDR:electricity demand response)实验以及家庭用电调查数据,利用机器学习和SHAP(Shapley additive explanatory)值算法从全局和个体两个层面对影响居民参与需求响应的影响因素进行了识别和异质性分... 详细信息

本研究基于大规模居民电力需求响应(EDR:electricity demand response)实验以及家庭用电调查数据,利用机器学习和SHAP(Shapley additive explanatory)值算法从全局和个体两个层面对影响居民参与需求响应的影响因素进行了识别和异质性分析.研究发现,居民是否参与需求响应活动是外部激励,家庭结构,用电规律与习惯倾向,用电知识等因素共同作用的结果,其效应的大小和极性存在着丰富的异质性.其中,电话营销等外部激励对用户参与需求响应影响最大,其效果在年龄较大以及受教育程度较高的群体较为明显;响应时段基准用电量在1度左右的用户参与倾向较大;节能环保意识较强且具有较高节电条件的家庭参与概率更高.同时,依据SHAP值的交互以及分解性质,在后续需求响应活动中对用户进行分类营销,可以节省93.9%的营销成本,并提高46.4%的参与人数.本研究对不同群体的异质性进行了更为细致的分析研究,为未来新型电力系统下进行更为精确和智能的需求响应提供了重要支撑.

关键词：需求响应因素分析机器学习 SHAP值

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光谱信息扩展的单目标跟踪技术研究进展

信号处理 2024年

作者：许廷发李天昊王颖李佳男北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室北京理工大学重庆创新中心

基于可见光图像的单目标跟踪方法经过多年发展，取得了卓越的成效。然而，在低照度、杂乱背景、相似目标干扰等场景时，这类方法的目标表征具有明显的限制。与此相比，热红外图像和多光谱图像提供了热辐射和光谱特性，为目标跟踪技术提... 详细信息

基于可见光图像的单目标跟踪方法经过多年发展，取得了卓越的成效。然而，在低照度、杂乱背景、相似目标干扰等场景时，这类方法的目标表征具有明显的限制。与此相比，热红外图像和多光谱图像提供了热辐射和光谱特性，为目标跟踪技术提供了光谱信息的扩展。基于可见光-红外（RGB-T）和多光谱图像的单目标跟踪技术已经取得了一定的进展，然而目前仍缺乏一个全面的综述文献。因此，本文对光谱信息扩展的单目标跟踪技术进行了全面的回顾与分析。首先，本文梳理并总结了光谱信息扩展的目标跟踪框架。在此基础上，详细讨论了基于RGB-T图像的目标跟踪改进方法，包括特征融合策略的设计、先验挑战属性的利用和高质量特征的生成。同时，从多光谱跟踪方法的传统模式、谱段选择策略的构建、多光谱特征的高效表达和适用于多种成像设备的模型设计四个方面，全面阐述了基于多光谱图像的目标跟踪方法的改进策略和方法优势。此外，本文汇总了目前RGB-T和多光谱图像的单目标跟踪数据集和评价指标，对比了不同跟踪算法在这些数据集上的性能表现。最后，探讨了光谱信息扩展的单目标跟踪技术的未来发展趋势，强调了构建大规模数据集、发展多光谱数据的预训练模型、充分表达光谱维度信息、理解红外及高光谱图像数据分布和大模型与目标跟踪技术结合作为未来研究的热点和难点，旨在为该领域的研究人员提供参考和启示。

关键词：单目标跟踪可见光-红外目标跟踪多光谱目标跟踪多光谱成像

Kagome超导体AV_(3)Sb_(5)(A=K,Rb,Cs)的掺杂效应

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物理学报 2024年第6期73卷 48-61页

作者：李永恺刘锦锦张鑫朱鹏杨柳张钰琪吴黄宇王秩伟北京理工大学物理学院先进光电量子结构设计与测量教育部重点实验室北京100081 北京理工大学长三角研究院嘉兴314019 北京理工大学物理学院纳米光子学与超精密光电系统北京市重点实验室北京100081 中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心北京100190

Kagome材料为研究电子关联效应、拓扑物态、非常规超导电性和几何阻挫等新奇物理现象提供了良好的平台.最近,Kagome超导体AV_(3)Sb_(5)(A=K,Rb,Cs)在凝聚态物理领域引起了广泛关注和研究,国内外多个课题组通过化学掺杂对其物性进行有效... 详细信息

Kagome材料为研究电子关联效应、拓扑物态、非常规超导电性和几何阻挫等新奇物理现象提供了良好的平台.最近,Kagome超导体AV_(3)Sb_(5)(A=K,Rb,Cs)在凝聚态物理领域引起了广泛关注和研究,国内外多个课题组通过化学掺杂对其物性进行有效调控,为进一步理解和认识该体系材料提供了巨大帮助.本文综述了AV_(3)Sb_(5),掺杂研究的最新进展,对这一快速发展材料体系的掺杂效应进行了总结,以促进Kagome超导体AV_(3)Sb_(5)的进一步探索和研究.具体地说,回顾了CsV_(3)Sb_(5)中Nb,Ta,Ti和Sn的原子掺杂,以及Cs,O等元素表面掺杂对材料量子效应和电子能带结构的影响,讨论了掺杂对物性调控的物理机制.为进一步理解和研究该材料体系的电荷密度波、时间反演对称性破缺、超导电性等丰富量子效应提供相关基础.

关键词： Kagome晶格元素掺杂超导电性电荷密度波

水面高动态范围场景分焦平面偏振成像的自适应增强方法

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光学学报 2024年第18期44卷 221-231页

作者：王美淑杨建国金伟其裘溯王艺学北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室广东省“天临空地海”复杂环境智能探测重点实验室

在户外真实场景的水域成像过程中，太阳光经水面反射会形成强部分偏振耀光，水域场景通常伴随亮度变化范围大难以清晰成像的问题。本文提出了一种名为“WP-HDR”的基于分焦平面可见光偏振相机抑制太阳耀光实现水面场景高动态范围成像的... 详细信息

在户外真实场景的水域成像过程中，太阳光经水面反射会形成强部分偏振耀光，水域场景通常伴随亮度变化范围大难以清晰成像的问题。本文提出了一种名为“WP-HDR”的基于分焦平面可见光偏振相机抑制太阳耀光实现水面场景高动态范围成像的方法。通过偏振处理抑制高强度水面耀光，Otsu算法与滤波配合实现对区域的分割，最后通过自适应线性融合实现对过暗部分的增强。实际场景的实验结果表明，处理后得到的高动态范围图像中，水面耀光得到了有效的抑制，背景和目标细节的轮廓信息更清晰，复合对比度、标准差和平均梯度均得到显著改善。本文提出的复合对比度可同时体现耀光抑制程度和暗目标清晰化程度，在本文的实验结果中最高可提升三倍。实验证明本文所提方法可用于强反射干扰下的水面成像以及水域目标的识别。

关键词：图像处理大气与海洋光学水面偏振成像高动态范围成像自适应线性增强

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日盲紫外拉曼光谱检测及其处理算法研究进展

激光与光电子学进展 2024年

作者：郭一新王维林金伟其何玉青郭宗昱裘溯北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室

拉曼光谱学是一种基于激光与物质相互作用的非弹性光散射无损光谱探测方法，可用于现代战场、工业生产、社会安全和危险品或违禁品的检测。日盲紫外拉曼光谱相比可见光和近红外拉曼光谱，具有受环境干扰小、散射强度高、人眼安全性、可... 详细信息

拉曼光谱学是一种基于激光与物质相互作用的非弹性光散射无损光谱探测方法，可用于现代战场、工业生产、社会安全和危险品或违禁品的检测。日盲紫外拉曼光谱相比可见光和近红外拉曼光谱，具有受环境干扰小、散射强度高、人眼安全性、可用于检测爆炸性材料等优点，能够实现自然环境下的样品遥测。目前日盲紫外拉曼光谱检测面临几个直接影响定性与定量的分析问题：1）在相同的光谱分辨率下，相较于可见和红外，紫外拉曼光谱的拉曼位移分辨率（波数分辨率）较低；2）因紫外玻璃和镀膜材料成本和材质限制，难以形成大口径和高透射率的光学镜头，尤其在遥测的场景下，紫外拉曼光谱信号易出现较大的噪声；3）紫外荧光共振比其他波段荧光共振强烈，拉曼光谱易受强荧光影响。故需通过滤除噪声和基线的光谱处理方法，提高拉曼光谱的表征能力。文中在分析自然环境下日盲紫外拉曼光谱检测技术原理上，归纳分析了国内外日盲紫外拉曼光谱降噪和基线校正算法研究的进展和现状，分析了在反恐、禁毒和食品安全等领域的需求，以及在自然环境下日盲紫外拉曼光谱处理技术的发展趋势。

关键词：日盲紫外拉曼光谱降噪基线校正遥测

宽波段非制冷IRFPA的中波和长波比色成像测温

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光学学报 2024年

作者：刘志豪杨建国金伟其李力北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室

随着非制冷红外焦平面阵列(Infrared Focal Plane Array, IRFPA)的发展，辐射测温广泛应用于国防、工农业生产、卫生防疫等领域。双色比色测温作为一种有效的测温手段被广泛用于高温目标的测温。针对常温景物的遥感测温要求，为提升辐... 详细信息

随着非制冷红外焦平面阵列(Infrared Focal Plane Array, IRFPA)的发展，辐射测温广泛应用于国防、工农业生产、卫生防疫等领域。双色比色测温作为一种有效的测温手段被广泛用于高温目标的测温。针对常温景物的遥感测温要求，为提升辐射测温精度，本文研究了基于宽波段非制冷IRFPA的中波红外(Mid-Wave Infrared, MWIR)和长波红外(Long-Wave Infrared, LWIR)比色成像测温方法，分析了常见材料在MWIR和LWIR的光谱发射率，说明在常温条件下MWIR和LWIR波段灰体假设的适用性；然后给出宽波段非制冷IRFPA用于MWIR和LWIR比色成像测温的修正模型；最后通过典型目标的测温实验，证明双波段比色成像测温与单波段辐射成像测温具有更高的测温精度和稳定性，相对误差较单波段成像测温平均低3～4个百分点。

关键词：非制冷红外焦平面阵列辐射测温比色测温灰体假设中波和长波红外

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地基深空探测雷达研究进展与展望

信号处理 2024年第1期40卷 56-72页

作者：龙腾丁泽刚曾涛董泽华李凌豪北京理工大学雷达技术研究院北京100081 卫星导航电子信息技术教育部重点实验室(北京理工大学) 北京100081 北京理工大学重庆创新中心重庆401135

地基深空探测雷达通过主动发射电磁波,并接收反射信号,实现对深空目标的精确测量,是研究月球、近地小行星、类地行星等深空目标的重要手段。地基深空探测雷达可以高精度测量深空目标的轨道、自转、形貌等特征,具有全天时全天候观测、精... 详细信息

地基深空探测雷达通过主动发射电磁波,并接收反射信号,实现对深空目标的精确测量,是研究月球、近地小行星、类地行星等深空目标的重要手段。地基深空探测雷达可以高精度测量深空目标的轨道、自转、形貌等特征,具有全天时全天候观测、精确测距、高分辨率成像等优势,对近地小行星防御和行星科学研究具有重要意义。本文介绍了地基深空探测雷达的概念内涵,梳理了地基深空探测雷达系统的国内外发展现状,回顾了地基深空探测雷达过去数十年间取得的重要历史贡献,包括月球表面高分辨率成像与永久阴影区水冰探测、近地小行星精细形貌特征获取、近地小行星轨道与自转等物理特性精确测量、近地小行星撞击防御任务处置效果快速评估、类地行星表面高分辨率成像与地质结构研究等一系列重要研究成果。在此基础上,本文介绍了分布孔径深空探测雷达的创新机理,通过多部雷达单元协同观测,可突破传统集中式体制地基深空探测雷达的口径和发射功率物理极限,形象称之为“中国复眼”雷达。最后,本文介绍了分布孔径深空探测雷达系统研制与观测实验等最新研究进展,展示了分布孔径深空探测雷达对月球二维成像和三维成像的实验结果,并对地基深空探测雷达的未来发展趋势进行了展望。

关键词：地基雷达深空探测分布孔径中国复眼

应用差分进化-神经网络模型的杀爆弹瞄准点分配方法

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北京理工大学学报 2024年第2期44卷 146-155页

作者：徐豫新贾志远杨晓红索非张益荣北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 北京理工大学重庆创新中心重庆401120 中国人民解放军63961部队北京100012

为在不增加计算时耗的前提下提升多枚杀爆弹对面目标打击毁伤效能,建立融入动爆威力计算的多瞄准点规划方法.对面目标采用结构化网格划分方法实现多枚杀爆弹对目标毁伤区域的精确计算,并进行计算结果验证,基于多次计算结果采用神经网络... 详细信息

为在不增加计算时耗的前提下提升多枚杀爆弹对面目标打击毁伤效能,建立融入动爆威力计算的多瞄准点规划方法.对面目标采用结构化网格划分方法实现多枚杀爆弹对目标毁伤区域的精确计算,并进行计算结果验证,基于多次计算结果采用神经网络方法建立单枚弹药对面目标毁伤区域的计算代理模型,在同样计算条件下,比非代理模型计算时间缩短1000倍;据此,通过差分进化算法实现多枚杀爆弹对面目标打击瞄准点及末端弹道参数的规划.通过实例对比分析表明:该瞄准点规划方法形成的打击方案比传统以毁伤半径为输入的方法毁伤效果大幅提升,最低提升25.5%,且单次规划时间不超过3 s,解决了瞄准点规划中毁伤效能模型复杂度与计算耗时之间的矛盾.

关键词：杀爆弹动爆威力瞄准点规划毁伤幅员神经网络差分进化算法