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基于地外星球洞穴构建密闭受控农场研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第8期52卷 101-112页

作者：谢更新梅闯丁靖航熊鑫重庆大学环境与生态学院重庆400044 重庆大学教育部深空探测联合研究中心重庆400044

总结了当前受控生态生命保障系统的研究现状,提出了当前受控生态生命保障系统存在的局限性,然后分析了利用地外星球洞穴构建密闭受控农场的可行性和必要性,认为在地外星球普遍存在的熔岩管洞中构建洞穴密闭受控农场是很有可能成为保障... 详细信息

总结了当前受控生态生命保障系统的研究现状,提出了当前受控生态生命保障系统存在的局限性,然后分析了利用地外星球洞穴构建密闭受控农场的可行性和必要性,认为在地外星球普遍存在的熔岩管洞中构建洞穴密闭受控农场是很有可能成为保障人类在地外星球长期生活生产的最佳解决方案之一,概述了构建密闭受控农场的路径与关键技术,梳理了密闭受控农场的动植物筛选思路,最后总结了基于原位资源构建洞穴密闭受控农场的优势,未来将积极开展有关洞穴基地建造和洞穴农场构建的研究工作,利用喀斯特洞穴的特殊环境条件进行仿真验证研究,为在地外星球建造洞穴基地和构建农场提供关键基础理论支撑和有关技术、标准及方案支持.

关键词：地外熔岩管道密闭受控农场受控生态生命保障系统构建路径原位资源利用

基于伺服控制的水下光动态通信捕获跟踪系统设计

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中国激光 2024年第2期51卷 144-153页

作者：刘旭钟昉如马薪柠张鹏长春理工大学空间光电技术国家地方联合工程研究中心吉林长春130022

基于空间光通信捕获、对准、跟踪技术的基本理念,笔者设计了一套基于伺服控制的水下无线光动态通信捕获跟踪系统,提出了基于跟踪微分器的电机加减速控制技术,设计了转台粗、精跟踪策略。在此基础上,笔者开展仿真验证、室内模拟测试及水... 详细信息

基于空间光通信捕获、对准、跟踪技术的基本理念,笔者设计了一套基于伺服控制的水下无线光动态通信捕获跟踪系统,提出了基于跟踪微分器的电机加减速控制技术,设计了转台粗、精跟踪策略。在此基础上,笔者开展仿真验证、室内模拟测试及水下激光光斑捕获跟踪实验。仿真验证结果表明了该系统与算法策略在原理上的可行性;室内模拟测试方位、俯仰跟踪精度分别为0.08 mrad和0.27 mrad,这表明可将本系统应用于水下无线光动态通信;水下激光光斑捕获跟踪实验结果表明系统的捕获概率优于99%,捕获时间少于9 s,水箱施加扰动前后的跟踪精度分别为0.6 mrad和2 mrad。本文为后续开展水下无线光动态通信技术研究提供了一种技术方法和研究思路。

关键词：海洋光学捕获跟踪跟踪微分器伺服控制跟踪精度

基于电场耦合的电能信号并行传输系统串扰抑制方法

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电工技术学报 2024年第6期39卷 1613-1626页

作者：苏玉刚邓晨琳胡宏晟孙跃李雨蒙邓仁为重庆大学自动化学院重庆400043 国家无线电能传输技术国际联合研究中心重庆400043

针对较大功率电场耦合无线电能传输系统信号双向高速传输的需求,该文提出一种基于部分能量通道的电能与信号并行传输系统的串扰抑制方法。通过对所提出的系统拓扑进行分析,给出了电能传输增益表达式与电能串扰增益表达式,并分析了阻波... 详细信息

针对较大功率电场耦合无线电能传输系统信号双向高速传输的需求,该文提出一种基于部分能量通道的电能与信号并行传输系统的串扰抑制方法。通过对所提出的系统拓扑进行分析,给出了电能传输增益表达式与电能串扰增益表达式,并分析了阻波电路参数变化对电能串扰增益的影响;基于交流阻抗法及香农定理分别给出了信号传输增益及信道容量表达式,分析了信号支路参数对信道容量的影响;在综合考虑信号传输增益、信道容量及阻波电路参数敏感性的情况下,给出系统信号支路参数的设计方法。该方法能保证系统在较大功率下降低电能串扰,保障信号稳定传输,实现信号的双向高速传输。通过仿真与实验验证了所提出的拓扑和参数设计方法的有效性。搭建的实验装置实现了传输530.4 W的电能,23.28 Mbit/s信号正向传输速度和24.2428 Mbit/s信号反向传输速度。

关键词：电场耦合式无线电能传输信号双向传输电能串扰参数设计

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波浪中艏外飘砰击压力时空分布模型试验研究

中国造船 2024年第4期65卷 15-23页

作者：司海龙顾学康胡嘉骏田超赵南耿彦超中国船舶科学研究中心

基于模型试验对一艘超大型集装箱船首外飘区域的砰击压力时空分布开展了研究，根据砰击程度和船体与波浪的相互作用方式归纳了4种表现类型，研究了典型工况下艏外飘区域砰击压力的时空分布特征。在此基础上，基于冲量定理，建立了艏外... 详细信息

基于模型试验对一艘超大型集装箱船首外飘区域的砰击压力时空分布开展了研究，根据砰击程度和船体与波浪的相互作用方式归纳了4种表现类型，研究了典型工况下艏外飘区域砰击压力的时空分布特征。在此基础上，基于冲量定理，建立了艏外飘区域砰击压力的简化计算方法，并对规则波中砰击压力的试验结果进行了不确定度分析。分析表明，艏外飘区域承受的砰击压力在不同位置的峰值差别较大，最大的峰值发生在艏柱上部左右两侧附近，可达4.11kPa；砰击迁移速度在水平方向远大于在垂直方向，简化后艏外飘区域的整个砰击过程持续时间约0.15 s，各测点砰击压力上升持续时间均值约为0.01 s，下降持续时间均值约为0.05 s；不同置信水平条件下砰击压力的不确定度与均值之比约为6%～18%。

关键词：艏外飘砰击压力时空分布模型试验不确定度

一种基于区块链和动态代理模型的舰船数据应用方法

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中国造船 2024年第2期65卷 256-264页

作者：刘子祥程成洪华军赵峰中国船舶科学研究中心无锡214082

引入区块链技术以满足舰船设计研发工作对多方数据受控安全共享和应用的需求。根据数据管理和应用服务功能建立一套区块链底座,基于随机森林算法和动态样本法开发舰船阻力动态代理模型预报程序,实现程序与区块链底座的功能集成。以水面... 详细信息

引入区块链技术以满足舰船设计研发工作对多方数据受控安全共享和应用的需求。根据数据管理和应用服务功能建立一套区块链底座,基于随机森林算法和动态样本法开发舰船阻力动态代理模型预报程序,实现程序与区块链底座的功能集成。以水面舰船阻力数据为应用实例,模拟多方数据共享与应用场景。结果表明,论文方法能够实现设计功能,具备工程实用性。

关键词：区块链数据应用舰船阻力代理模型

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面向深度调峰的汽轮机超音速喷嘴设计

工程热物理学报 2024年第6期45卷 1656-1662页

作者：甘益明黄畅彭世亮陈思远王卫良暨南大学能源电力研究中心珠海519070

“双碳”愿景下可再生能源电力快速增长,其随机波动性迫使火电机组深度调峰以实现电力平衡。然而常规火电机组调节级渐缩式喷嘴难以高效利用临界压比以下的大压差对应的理想焓降,是机组在低负荷工况采用滑压运行致使机组能耗急剧攀升的... 详细信息

“双碳”愿景下可再生能源电力快速增长,其随机波动性迫使火电机组深度调峰以实现电力平衡。然而常规火电机组调节级渐缩式喷嘴难以高效利用临界压比以下的大压差对应的理想焓降,是机组在低负荷工况采用滑压运行致使机组能耗急剧攀升的内在原因之一。本文以320 MW汽轮机常规调节级喷嘴为研究对象,开展面向深度调峰需求(20%~40%低负荷区间)的高效超音速喷嘴设计研究,并通过CFD模拟分析超音速喷嘴的低负荷区热力性能。研究表明,相比于常规喷嘴,设计的超音速喷嘴满足20%~40%负荷区间效率净增1.08%~8.40%;但受超音速喷嘴斜切结构影响,超音速喷嘴I的最优运行压力与设计值偏离了0.7 MPa。本文的研究成果可为火电机组深度调峰深度节能技术研发提供理论支撑。

关键词：深度调峰火电机组调节级超音速喷嘴数值模拟

从“职责同构”到政府职责体系:基层负担过重现象的生成与破解

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中国行政管理 2024年第4期40卷 6-15页

作者：朱光磊黄雅卓南开大学中国政府发展联合研究中心天津300350

“基层负担过重”是指一些基层党政组织、基层群众自治组织和体制内企事业单位出现的以“职责超载”和“问责泛滥”为内核的诸种现象。它们虽形式各异,但有着内在联系,均主要来源于“职责同构”体制及其衍生的问题。在这一体制下,府际... 详细信息

“基层负担过重”是指一些基层党政组织、基层群众自治组织和体制内企事业单位出现的以“职责超载”和“问责泛滥”为内核的诸种现象。它们虽形式各异,但有着内在联系,均主要来源于“职责同构”体制及其衍生的问题。在这一体制下,府际关系层面“逐级下压--层级分工”的张力,导致职责“长驱直下”,基层“兜底”被强化;条块关系层面“属事管理--属地管理”的张力,导致权力“层层截留”,权责失衡被加剧;政社关系层面“政府行政管理--社会自我管理”的张力,导致自治组织“被行政化”,基层责任被压实。体制意图与运行结果之间的复杂关系及其内在张力,是基层承受了其无法承受之重的基本原因。要从根本上解决这一问题,就需要在制度建设上调整思路,也即合理确认各级党政机关的职责和基层群众自治组织的任务,构建科学的政府职责体系并培育和谐的政府间伙伴关系。

关键词：基层负担职责同构府际关系条块关系政社关系

应用非常规方法临震预测地震百余例及其成功率

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地学前缘 2024年

作者：林艳芹曾佐勋李沪涛粟淘康树添中国地质大学(武汉)华中构造力学研究中心福州地震监测站教育部三峡库区地质灾害研究中心防灾减灾联合研究中心中国地质大学(武汉)华中构造力学研究中心

本文以一种非常规的地震预测方法及其在一年之内进行百余预测实例和较好的预测成功率，对地震预测这一世界性科学难题进行了新的探索。在简要介绍震前低频电磁波发现、测量、研究及应用的大致历程和震前电磁波的生物学与生物电磁学原理... 详细信息

本文以一种非常规的地震预测方法及其在一年之内进行百余预测实例和较好的预测成功率，对地震预测这一世界性科学难题进行了新的探索。在简要介绍震前低频电磁波发现、测量、研究及应用的大致历程和震前电磁波的生物学与生物电磁学原理的基础上，结合实验验证归纳总结了第一作者根据对震前低频电磁波的接收反应预测地震的非常规方法与实例。第一作者根据所接收临震异常波场信息产生声频的音调高低、响度大小、声音清晰度、声频出现的方向以及出现的时间等，结合其他辅助手段，对即将发生地震的震级、地点、时间进行三要素临震预测。自2021年10月1日至2022年9月30日一年时间内，第一作者等预测国内外M≥4.0地震109例，经第三方专家组评估，成功预测52例，成功率47.7%。通过四川泸定县2022年9月5日6.8级地震、菲律宾2023年2月16日6.1级地震、堪察加2024年8月18日7.0级地震预测等代表性地震预测实例，具体介绍了第一作者等的非常规预测地震方法及过程。尽管对如本文这类非常规预测地震方法有百般疑虑，但只要从目前地震预测世界性科学难题无解的现状以及避免大地震给人类生命财产造成巨大损失出发，就不难理解：较高的预测成功率，是地震科学研究和地震预测的“硬道理”。将这种非常规方法与相关仪器乃至现代地震立体观测体系有效融合，有可能将我国地震预测的成功率再次提高到50%～60%的世界先进水平。

关键词：地震预测震前低频电磁波非常规预测方法地球谐振腔人体接收临震电磁波实验预测百余例成功率47.7%

基于FE-P2Pnet的无人机小麦图像麦穗计数方法

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农业机械学报 2024年第4期55卷 155-164,289页

作者：鲍文霞苏彪彪胡根生黄承沛梁栋安徽大学农业生态大数据分析与应用技术国家地方联合工程研究中心合肥230601

针对无人机图像背景复杂、小麦密集、麦穗目标较小以及麦穗尺寸不一等问题,提出了一种基于FE-P2Pnet(Feature enhance-point to point)的无人机小麦图像麦穗自动计数方法。对无人机图像进行亮度和对比度增强,增大麦穗目标与背景之间的... 详细信息

针对无人机图像背景复杂、小麦密集、麦穗目标较小以及麦穗尺寸不一等问题,提出了一种基于FE-P2Pnet(Feature enhance-point to point)的无人机小麦图像麦穗自动计数方法。对无人机图像进行亮度和对比度增强,增大麦穗目标与背景之间的差异度,减少叶、秆等复杂背景因素的影响。引入了基于点标注的网络P2Pnet作为基线网络,以解决麦穗密集的问题。同时,针对麦穗目标小引起的特征信息较少的问题,在P2Pnet的主干网络VGG16中添加了Triplet模块,将C(通道)、H(高度)和W(宽度)3个维度的信息交互,使得主干网络可以提取更多与目标相关的特征信息;针对麦穗尺寸不一的问题,在FPN(Feature pyramid networks)上增加了FEM(Feature enhancement module)和SE(Squeeze excitation)模块,使得该模块能够更好地处理特征信息和融合多尺度信息;为了更好地对目标进行分类,使用Focal Loss损失函数代替交叉熵损失函数,该损失函数可以对背景和目标的特征信息进行不同的权重加权,进一步突出特征。实验结果表明,在本文所构建的无人机小麦图像数据集(Wheat-ZWF)上,麦穗计数的平均绝对误差(MAE)、均方误差(MSE)和平均精确度(ACC)分别达到3.77、5.13和90.87%,相较于其他目标计数回归方法如MCNN(Multi-column convolutional neural network)、CSRnet(Congested scene recognition network)和WHCNETs (Wheat head counting networks)等,表现最佳。与基线网络P2Pnet相比,MAE和MSE分别降低23.2%和16.6%,ACC提高2.67个百分点。为了进一步验证本文算法的有效性,对采集的其它4种不同品种的小麦(AK1009、AK1401、AK1706和YKM222)进行了实验,实验结果显示,麦穗计数MAE和MSE平均为5.10和6.17,ACC也达到89.69%,表明本文提出的模型具有较好的泛化性能。

关键词：麦穗计数无人机图像 FE-P2Pnet FEM Wheat-ZWF数据集