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高光谱成像的黄瓜病虫害识别和特征波长提取方法

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光谱学与光谱分析 2024年第2期44卷 301-309页

作者：李杨李翠玲王秀范鹏飞李余康翟长远江苏大学农业工程学院江苏镇江212013 北京市农林科学院智能装备技术研究中心北京100097 国家农业智能装备工程技术研究中心北京100097

黄瓜霜霉病和斑潜蝇是制约黄瓜产业发展的严重病虫害。为实现黄瓜病虫害快速在线识别,采用高光谱成像和机器学习研究快速识别黄瓜霜霉病和斑潜蝇虫害的方法,为开发实用的基于多光谱成像的黄瓜病虫害快速识别设备奠定基础。使用高光谱成... 详细信息

黄瓜霜霉病和斑潜蝇是制约黄瓜产业发展的严重病虫害。为实现黄瓜病虫害快速在线识别,采用高光谱成像和机器学习研究快速识别黄瓜霜霉病和斑潜蝇虫害的方法,为开发实用的基于多光谱成像的黄瓜病虫害快速识别设备奠定基础。使用高光谱成像系统采集黄瓜无症状叶片、霜霉病叶片、斑潜蝇虫害叶片的高光谱图像,在病斑区域选择若干个感兴趣区域(ROI),计算每个ROI的平均反射率数据作为叶片原始光谱数据。使用Kennard-Stone算法将光谱数据按照3∶1的比例划分为训练集和测试集。使用直接正交信号校正(DOSC)、多元散射校正(MSC)、移动窗口平均平滑(MA)3种方法对原始光谱数据进行预处理。采用空间迭代收缩法(VISSA)、竞争性自适应重加权算法(CARS)、迭代保留信息变量法(IRIV)、随机蛙跳算法(SFLA)对MA预处理后的光谱数据进行特征波长提取,分别提取出53、20、26、10个特征波长。然后使用连续投影算法(SPA)分别对特征波长光谱数据进行二次降维,最终VISSA-SPA提取的特征波长为455、536、615和726 nm;CARS-SPA提取的特征波长为452、501、548和578 nm;IRIV-SPA提取的特征波长为452、513、543和553 nm;SFLA-SPA提取的特征波长为462、484、500和550 nm。分别对全波段光谱数据、一次降维光谱数据、二次降维光谱数据进行支持向量机(SVM)、Elman神经网络、随机森林(RF)建模,结果表明,MA预处理后的全波段光谱数据所建模型识别效果最好,其中MA-RF模型测试集总分类精度(OA)达到97.89%,Kappa系数为0.97。采用一次降维光谱数据所建模型中,MA-VISSA-RF模型效果最好,测试集OA为98.19%,Kappa系数为0.97。采用二次降维光谱数据所建模型中,MA-IRIV-SPA-SVM模型效果最好,测试集OA为96.23%,Kappa系数为0.95。研究结果表明,使用高光谱成像技术识别黄瓜霜霉病和斑潜蝇虫害具有良好的效果,452、513、543和553 nm可以作为识别黄瓜霜霉病和斑潜蝇虫害的特征波长,为开发黄瓜病虫害快速识别设备提供了理论依据。

关键词：高光谱成像机器学习特征波长霜霉病斑潜蝇虫害

基于鲁棒双参数指数平滑法的BDS卫星钟差预报

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中国惯性技术学报 2024年第7期32卷 645-653页

作者：李方能梁益丰许江宁吴苗朱兵海军工程大学电气工程学院武汉430033 北京跟踪与通信技术研究所北京100094

为提高北斗(BDS)卫星钟差预报精度与稳定性,基于BDS卫星钟工作原理与数据特征,提出了一种基于鲁棒双参数指数平滑法的BDS卫星钟差预报方法。将双参数指数平滑法引入BDS钟差预报,并通过鲁棒化建模与优化初始值选取方式提升了双参数指数... 详细信息

为提高北斗(BDS)卫星钟差预报精度与稳定性,基于BDS卫星钟工作原理与数据特征,提出了一种基于鲁棒双参数指数平滑法的BDS卫星钟差预报方法。将双参数指数平滑法引入BDS钟差预报,并通过鲁棒化建模与优化初始值选取方式提升了双参数指数平滑法的抗差与适应能力,减小了数据异常干扰对钟差预报性能的影响。与常用的多项式模型、谱分析模型、灰色预测模型及超快速钟差预报产品进行对比分析,结果表明:所提方法适用于不同BDS轨道与类型的卫星钟差预报,取得了良好的预报精度与稳定性,其对BDS卫星钟的6h平均预报精度分别提升了40.3%、31.7%、63.6%和36.6%,预报稳定性分别提升了43.8%、38.9%、65.4%和33.1%。

关键词：北斗卫星导航系统钟差预报鲁棒双参数指数平滑法钟差产品

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农业灌溉水资源优化配置研究进展

农业工程学报 2024年第4期40卷 1-13页

作者：时荣超郭文忠北京市农林科学院智能装备技术研究中心北京100097

水资源短缺是制约农业可持续发展的关键因素,因此农业灌溉水资源的优化配置对于保障粮食安全和水安全具有重要意义。该研究基于农业灌溉水资源优化配置的主要类型,对单一作物灌溉优化决策、多作物水土资源优化配置和灌溉渠系水资源优化... 详细信息

水资源短缺是制约农业可持续发展的关键因素,因此农业灌溉水资源的优化配置对于保障粮食安全和水安全具有重要意义。该研究基于农业灌溉水资源优化配置的主要类型,对单一作物灌溉优化决策、多作物水土资源优化配置和灌溉渠系水资源优化调度3个方面的研究进展进行了系统综述。同时指出了当前农业灌溉水资源优化配置中存在的主要问题和未来研究方向,研究认为当前的农业灌溉水资源优化配置应在如下4个方面进行完善:1)建立更具生理意义的作物水分-产量-品质模型;2)在气候变化和人类活动的情景下实现农业灌溉水资源的优化配置;3)构建全面考虑水源、渠系、灌区面积、作物配置以及生育阶段的系统性农业灌溉水资源优化配置模型;4)建立以棵间蒸发最小为目标的动态灌溉优化决策模型。研究可为中国的粮食安全和水安全提供理论指导。

关键词：模型作物水资源灌溉优化决策非充分灌溉节水调质渠系

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卫星在轨红外辐射特性地面模拟测量试验研究

红外与激光工程 2024年第6期53卷 31-38页

作者：李长亮陶东兴余汉晨刘华华尚永红朱肇昆北京跟踪与通信技术研究所北京100094 北京卫星环境工程研究所北京100094 航天系统部装备部装备审价中心北京100094

准确、多谱段、多角度的卫星目标红外辐射特性数据对于识别卫星类型、功能、关键单机(如太阳翼、天线等)等特征以及监测卫星在轨工作状态具有重要意义。目前,受限于测量手段和标校水平,实测获得的红外特性数据一般只包含少数像元,缺乏... 详细信息

准确、多谱段、多角度的卫星目标红外辐射特性数据对于识别卫星类型、功能、关键单机(如太阳翼、天线等)等特征以及监测卫星在轨工作状态具有重要意义。目前,受限于测量手段和标校水平,实测获得的红外特性数据一般只包含少数像元,缺乏卫星在轨高分辨率红外成像数据。利用卫星研制阶段开展真空热试验的机会,可以开展卫星在轨红外辐射特性数据地面模拟高质量测量。传统方式是将热像仪置于环境模拟容器外,经由安装于容器上的光学窗口测量容器内目标的红外特性。此时容器上的光学窗口会将容器外自然环境的红外背景和热像仪工作期间自身的红外辐射反射回热像仪,即光学窗口上会出现明显的环境背景及热像仪的“鬼影”。通过对红外热像仪进行真空低温环境适应性设计,将红外热像仪放置在环境模拟容器内进行测量,消除传统方式由于在环模容器外测量而在光学窗口表面引入的“鬼影”误差影响,大幅提高红外辐射特性数据的准确度。标定试验中,热像仪在真空低温环境下的温度测量误差小于±3℃,模拟测量试验表明,设计的卫星在轨红外辐射特性地面模拟测量试验方法可以获得清晰准确的星表红外特性数据,用于区分不同功能区域。

关键词：卫星目标特性模拟测量热试验红外

电阻性换能元电爆特性与最大不熔断电流特性试验方法研究

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火工品 2024年

作者：樊龙龙马骏艾沛延石敏科郭莉晴韩克华海军装备部陕西应用物理化学研究所

针对火工品电阻性换能元作用的可靠性和安全性问题，提出了电阻性换能元电爆特性及最大不熔断电流特性的试验方法，并采用该试验方法进行了桥膜换能元及桥带换能元的相关试验。试验结果表明：桥膜换能元最小爆发电压为20 V，最小爆发电... 详细信息

针对火工品电阻性换能元作用的可靠性和安全性问题，提出了电阻性换能元电爆特性及最大不熔断电流特性的试验方法，并采用该试验方法进行了桥膜换能元及桥带换能元的相关试验。试验结果表明：桥膜换能元最小爆发电压为20 V，最小爆发电流为1.5 A；桥带换能元最小爆发电压为22 V，最小爆发电流为2.0 A。桥膜换能元的最大不熔断电流为1.6 A，经历1.7～1.9 A的5 min不熔断电流试验后，换能元电阻显著减小；而桥带换能元的最大不熔断电流为1.2 A，在相同条件下未观察到电阻减小现象。本试验方法可以有效地指导电阻性换能元完成电爆特性及最大不熔断电流试验。

关键词：电阻性换能元电爆特性不熔断电流爆发电压爆发电流

含缩醛结构环氧树脂的固化行为及其碳纤维复合材料的制备与性能

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复合材料学报 2024年第5期41卷 2374-2384页

作者：郑波贾红丽颜春祝颖丹蒲浩刘东徐海兵刘小青代金月中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江省机器人与智能制造装备技术重点实验室宁波315201 中国科学院宁波材料技术与工程研究所材料技术研究所宁波315201 宁波大学材料科学与化学工程学院宁波315211

针对含缩醛结构生物基环氧树脂体系的工艺性能开展研究,采用旋转流变仪和非等温DSC对缩醛环氧树脂体系的流变性能和固化行为进行了分析,确定了其注胶温度约为40℃。采用自催化模型结合n级模型的分段模型获得其固化动力学参数,分段模型... 详细信息

针对含缩醛结构生物基环氧树脂体系的工艺性能开展研究,采用旋转流变仪和非等温DSC对缩醛环氧树脂体系的流变性能和固化行为进行了分析,确定了其注胶温度约为40℃。采用自催化模型结合n级模型的分段模型获得其固化动力学参数,分段模型拟合得到的曲线与实验曲线吻合较好,表明该模型在2.5~20 K/min的升温速率下能较好地描述含缩醛结构环氧树脂体系的固化反应过程。通过外推法确定了树脂体系的优化固化工艺条件,制备出的含缩醛结构环氧树脂的拉伸强度和弯曲强度分别为79 MPa和130 MPa。进一步研究了碳纤维与环氧树脂之间的界面粘结性能和力学性能,发现碳纤维/缩醛环氧树脂复合材料的界面剪切强度和力学性能与碳纤维/商用环氧树脂复合材料的基本相当,表明可降解的缩醛环氧树脂可以替代商用环氧树脂,具有广泛的应用前景。另外,碳纤维/缩醛环氧树脂复合材料具有较好的降解性能,回收碳纤维的单丝拉伸强度与原始碳纤维的相当,可以有效回收高质量的碳纤维。

关键词：环氧树脂流变性能固化动力学固化模型碳纤维复合材料力学性能

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外加颗粒增强非晶复合材料研究进展

兵器装备工程学报 2024年

作者：刘威苏小红胡会娥迟钧瀚金浩宇海军旅顺装备技术质量监测站海军工程大学基础部

外加颗粒是提高非晶合金室温韧性的有效手段之一，同时外加颗粒的引入也促进了功能非晶复合材料的开发。根据外加颗粒增强非晶复合材料的塑性变形机制，综述了外加颗粒的脆韧性、颗粒尺寸对非晶复合材料的室温韧性、屈服强度等力学性能... 详细信息

外加颗粒是提高非晶合金室温韧性的有效手段之一，同时外加颗粒的引入也促进了功能非晶复合材料的开发。根据外加颗粒增强非晶复合材料的塑性变形机制，综述了外加颗粒的脆韧性、颗粒尺寸对非晶复合材料的室温韧性、屈服强度等力学性能的具体影响研究进展。针对外加颗粒增强非晶复合材料制备中存在的分散问题、两相结合问题以及成分偏析问题进行了分析和展望。同时，对具有一定功能的外加颗粒增强非晶复合材料的研究现状进行了概述。

关键词：外加颗粒非晶复合材料室温韧性制备方法功能复合材料

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外加颗粒增强非晶复合材料研究进展

兵器装备工程学报 2024年第09期 65-74页

作者：刘威苏小红胡会娥迟钧瀚金浩宇海军工程大学基础部海军旅顺装备技术质量监测站

外加颗粒是提高非晶合金室温韧性的有效手段之一，同时外加颗粒的引入也促进了功能非晶复合材料的开发。根据外加颗粒增强非晶复合材料的塑性变形机制，综述了外加颗粒的脆韧性、颗粒尺寸对非晶复合材料的室温韧性、屈服强度等力学性能的具体影响研究进展。针对外加颗粒增强非晶复合材料制备中存在的分散问题、两相结合问题以及成分偏析问题进行了分析和展望。对具有一定功能的外加颗粒增强非晶复合材料的研究现状进行了概述。

关键词：外加颗粒非晶复合材料室温韧性制备方法功能复合材料

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空间结构用微振动控制阻尼器动态特性测试

振动．测试与诊断 2024年第3期44卷 508-513,619页

作者：朱琛刘兴天周晓东赵枝凯赵发刚周徐斌上海卫星工程研究所上海201109 上海航天装备微振动环境模拟工程技术研究中心上海201109 上海航天技术研究院上海201109

空间桁架是有效载荷的常用支撑结构,由于有效载荷的振动敏感性,为保证有效载荷的在轨性能,保持桁架结构的稳定性,需要对桁架结构的低频振动进行抑制。液体阻尼器具有良好的阻尼性能,常用于卫星结构的振动抑制。对液体阻尼器的动态特性... 详细信息

空间桁架是有效载荷的常用支撑结构,由于有效载荷的振动敏感性,为保证有效载荷的在轨性能,保持桁架结构的稳定性,需要对桁架结构的低频振动进行抑制。液体阻尼器具有良好的阻尼性能,常用于卫星结构的振动抑制。对液体阻尼器的动态特性进行了理论分析和试验研究,使用激振器进行激励加载,获取了输入加速度和输出动态力的关系,求解了阻尼器的动刚度及阻尼系数。测试结果表明,该阻尼器可实现较大范围的阻尼系数,阻尼系数较未充液增加10倍以上,具有低频大阻尼、高频小阻尼的特性,可满足空间桁架结构减振需求,对空间结构的振动控制具有较强的工程意义。

关键词：液体阻尼器动刚度阻尼系数激振器滞回曲线

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