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云南白水台泉水地球化学特征及其气候环境指示意义

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中国岩溶 2024年第3期43卷 538-551页

作者：赵茜徐洪阳甘海伶叶爱华周立旻郑祥民华东师范大学地理科学学院地理信息科学教育部重点实验室上海200241

为研究岩溶地下水的水文地球化学演化特征,对云南白水台地区雨水和泉水中氢氧稳定同位素(δD、δ^(18)O)组成和微量元素含量进行了为期近5年(2018年1月至2022年10月)以月为频率的连续监测。结果表明:(1)白水台雨水中δD、δ^(18)O具有... 详细信息

为研究岩溶地下水的水文地球化学演化特征,对云南白水台地区雨水和泉水中氢氧稳定同位素(δD、δ^(18)O)组成和微量元素含量进行了为期近5年(2018年1月至2022年10月)以月为频率的连续监测。结果表明:(1)白水台雨水中δD、δ^(18)O具有明显的季节性变化特征,均表现为雨季偏轻,旱季偏重,主要受到水汽来源与蒸发条件的影响;(2)白水台泉水受当地大气降水补给,其δD、δ^(18)O经历了石灰岩基层中不同通道、裂隙网络中的新、老水混合导致的同位素调蓄平滑作用以及与深部来源CO_(2)的氧同位素交换作用,修正性继承了雨水中δD、δ^(18)O的部分特征;(3)泉水中Ca、Mg、Sr、Ba、Si等元素主要来源于喀斯特水体侵蚀下围岩的溶解,其含量变化可能指示了降水量的变化;而Fe、Al、Mn等元素主要来源于大气降水对上覆土壤的淋滤作用,其浓度变化可能反映了降水强度的变化。

关键词：氢氧稳定同位素微量元素泉水钙华云南白水台

塔里木盆地西北缘寒武系第二统肖尔布拉克组内的颤藻化石

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北京大学学报（自然科学版） 2024年第3期60卷 475-488页

作者：李佳益董琳石开波造山带与地壳演化教育部重点实验室北京大学地球与空间科学学院北京100871

通过岩石切片观察,在新疆塔里木盆地西北缘寒武纪第二世的肖尔布拉克组白云岩中发现大量丝状蓝菌化石,共鉴定出可归入颤藻目的丝状蓝菌类化石3属4种,包括Obruchevella meishucunensis,Oscillatorio-psis longa,Oscillatoriopsis sp.和Si... 详细信息

通过岩石切片观察,在新疆塔里木盆地西北缘寒武纪第二世的肖尔布拉克组白云岩中发现大量丝状蓝菌化石,共鉴定出可归入颤藻目的丝状蓝菌类化石3属4种,包括Obruchevella meishucunensis,Oscillatorio-psis longa,Oscillatoriopsis sp.和Siphonophycus typicum,均为肖尔布拉克组内的首次发现。化石保存精美,可以观察到Obruchevella内清晰的三层结构,即钙化的胶质鞘、有机质的管体壁和管内黑色丝状物,对这类化石的内部结构和鉴定特征起到补充作用。此次发现的颤藻化石丰富了肖尔布拉克组的生物多样性,为塔里木盆地的化石研究和生命演化研究提供了新材料。

关键词：颤藻肖尔布拉克组塔里木盆地寒武纪第二世

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基于时间动态因果图的复杂工业过程故障预测方法

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控制与决策 2024年第7期39卷 2242-2250页

作者：王姝魏楠孟思彤王福利东北大学信息科学与工程学院沈阳110819 东北大学过程工业自动化教育部国家重点实验室沈阳110819

故障预测技术有力地保证了生产过程的平稳有序和人员安全.但在实际操作过程中,过程数据的定性与定量信息并存,模型较为复杂.此外,在生产过程中,利用在线收集的数据进行故障预测时存在时序延迟问题.对此,建立一种基于时间动态因果图(TDCD... 详细信息

故障预测技术有力地保证了生产过程的平稳有序和人员安全.但在实际操作过程中,过程数据的定性与定量信息并存,模型较为复杂.此外,在生产过程中,利用在线收集的数据进行故障预测时存在时序延迟问题.对此,建立一种基于时间动态因果图(TDCD)的故障预测模型.在模型建立过程中,提出参数的延迟时间间隔学习算法,即移动搜索最大信息系数(MIC)算法,充分考虑了时序方面的延迟问题.在推理过程中,加入趋势分析和延时信息排序以优化推理过程,减少因延迟时间造成的故障误报率.最后,使用某浮选过程因果图网络进行算法验证,并将所提出的策略应用于湿法冶金浸出过程,与单值/多值不确定动态因果图进行对比,以表明故障预测策略的先进性和有效性.

关键词：湿法冶金故障预测时间动态因果图延迟时间学习异常度函数趋势分析

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一种高斯-重尾切换分布鲁棒卡尔曼滤波器

哈尔滨工业大学学报 2024年第4期56卷 12-23页

作者：黄伟付红坡李煜章卫国陕西省飞行控制与仿真技术重点实验室(西北工业大学) 西安710072 信息融合技术教育部重点实验室(西北工业大学) 西安710072

为降低实际应用中由强未知干扰和仪器故障对观测造成的影响,减轻随机和未建模干扰对系统的侵蚀,从而提升系统在非高斯噪声环境下的状态估计精度,提高滤波器的鲁棒性能,提出了一种基于高斯-重尾切换分布的鲁棒卡尔曼滤波器(Gaussian-heav... 详细信息

为降低实际应用中由强未知干扰和仪器故障对观测造成的影响,减轻随机和未建模干扰对系统的侵蚀,从而提升系统在非高斯噪声环境下的状态估计精度,提高滤波器的鲁棒性能,提出了一种基于高斯-重尾切换分布的鲁棒卡尔曼滤波器(Gaussian-heavy-tailed switching distribution based robust Kalman filter,GHTSRKF)。首先,通过自适应学习高斯分布和一种重尾分布之间的切换概率将噪声建模为GHTS(Gaussian-heavy-tailed switching)分布,所设计的GHTS分布可以通过在线调整高斯分布和新的重尾分布之间的切换概率来对非平稳重尾噪声进行建模,具有虚拟协方差的高斯分布用于处理协方差矩阵不准确的高斯噪声。其次,引入两个分别服从Categorical分布与伯努利分布的辅助参数将GHTS分布表示为一个分层高斯形式,进一步利用变分贝叶斯方法推导了GHTSRKF。最后,利用一个仿真场景对几种不同的RKFs(robust Kalman filters)进行了对比验证。结果表明,所提出的GHTSRKF算法的估计精度对初始状态的选取不敏感,精度优于其他RKFs,它的RMSEs最接近噪声信息准确的KFTNC(KF with true noise covariances)的RMSEs(root mean square errors),且当系统与量测噪声是未知时变高斯噪声时,相比于现有的滤波器,GHTSRKF具有更好的估计性能,从而验证了GHTSRKF的有效性。

关键词：状态估计非平稳重尾噪声自适应学习鲁棒滤波器变分贝叶斯方法

基于BiGRU的水下可见光通信调制格式识别研究

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光通信研究 2024年

作者：高文笛汪昀楷徐迟徐增熠迟楠复旦大学通信科学与工程系电磁波信息科学教育部重点实验室上海低轨卫星通信与应用工程技术研究中心上海市低轨卫星通信技术协同创新中心

水下可见光通信（UVLC）作为替代传统声波通信的前沿技术，以其高速率、大带宽、低延迟和高安全性获得广泛关注，但同时也面临着水下信道环境复杂、信号功率衰减和光电器件的不理想等因素导致的非线性效应等挑战。这些低信噪比和非线性... 详细信息

水下可见光通信（UVLC）作为替代传统声波通信的前沿技术，以其高速率、大带宽、低延迟和高安全性获得广泛关注，但同时也面临着水下信道环境复杂、信号功率衰减和光电器件的不理想等因素导致的非线性效应等挑战。这些低信噪比和非线性效应引起的信号劣化，会导致接收端难以正确识别并解调出原信号，但正确识别出信号调制格式才能为后续使用其他算法如非线性补偿和频率偏移补偿来提升通信性能打下基础。【目的】故本研究旨在解决UVLC系统中调制格式识别（MFR）的性能限制问题，特别关注在复杂水下环境中提高识别准确率和系统鲁棒性。【方法】针对以上问题，我们提出了一种结合双向门控循环单元（BiGRU）和坐标变换的创新MFR算法。该算法充分利用BiGRU在时序数据处理上的优势和坐标变换的高效性，有效提取信号特征，显著提高了在水下环境中的调制格式识别准确性。【结果】实验结果显示，在不同发射电压条件下，该算法对2QAM，4QAM，8QAM，8APSK，16QAM，16APSK，32QAM，32APSK，64QAM，64APSK共10种QAM和APSK信号调制格式的识别准确率均超过96%，训练速度提高了1倍，并在低信噪比和非线性失真环境下鲁棒性显著。【结论】我们提出的算法显著提升了UVLC系统在复杂水下环境中的MFR性能，具有重要的应用价值和技术创新点，为未来水下高速通信技术的发展奠定了基础。

关键词：水下可见光通信调制格式识别双向门控循环单元非线性失真信号特征提取

基于荧光猝灭原理的比率式光纤溶解氧传感器研究

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光谱学与光谱分析 2024年第9期44卷 2445-2449页

作者：孟庆阳张红霞赵永昆贾大功刘铁根天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 光电信息技术科学教育部重点实验室(天津大学) 天津300072 微光机电系统技术教育部重点实验室(天津大学) 天津300072

溶解氧浓度的准确测定在医疗应用、海洋监测、工农业生产等领域中,起到至关重要的作用。本篇论文提出了一种比率式光纤溶解氧传感器,以四乙氧基硅烷(TEOS)和正辛基三乙氧基硅烷(Octyl-triEOS)为前驱体的有机改性硅酸盐(ORMOSILs)作为载... 详细信息

溶解氧浓度的准确测定在医疗应用、海洋监测、工农业生产等领域中,起到至关重要的作用。本篇论文提出了一种比率式光纤溶解氧传感器,以四乙氧基硅烷(TEOS)和正辛基三乙氧基硅烷(Octyl-triEOS)为前驱体的有机改性硅酸盐(ORMOSILs)作为载体基质,选用三(4,7-联苯-1,10-邻菲啰啉)二氯化钌(Ru(dpp)_(3)^(2+))为氧敏感染料,选用7-氨基-4-(三氟甲基)香豆素(AFC)为参比染料。吸收光谱表明,氧敏感染料和参比染料可以被中心波长为405nm的光源激发。发射光谱表明,氧敏感染料和参考染料的发射波长没有光谱重叠,因此可以使用比率法测量溶解氧浓度。通过溶胶-凝胶工艺制备的ORMOSILs将氧敏感染料和参比染料固定在塑料光纤端部,从而形成复合氧敏感薄膜,对传感膜的厚度和疏水性进行了表征,传感膜的厚度为569μm,水接触角为81°。将该传感器在水溶液中进行了测试,在光源激发下,氧敏感染料和参考染料在605和490nm处有明显的发射峰,随着溶解氧浓度的增加,氧敏感染料的荧光强度降低,而参比染料的荧光强度稳定在某一数值,通过测量氧敏感染料与参比染料的比率,达到检测氧浓度的目的。采用Stern-Volmer方程对溶解氧浓度和荧光强度比进行线性拟合,该传感器在0~20.05mg·L^(-1)溶解氧范围内,Stern-Volmer拟合度可达98.22%,灵敏度可达0.4334/[O_(2)],从饱和氮溶液到饱和氧溶液传感器的响应时间为12s,从饱和氧溶液到饱和氮溶液传感器的恢复时间为144s,引入非对称因子ASY表明传感时间的不对称性。对传感器的光稳定性和重复性进行了测试,比率式光纤传感器可以克服光源波动,相对单荧光强度传感有更强的稳定性。

关键词：荧光猝灭原理钌络合物激发光谱比率式光纤传感器溶解氧有机改性硅酸盐

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无人机韧性自主定位技术综述

航空学报 2024年第8期45卷 1-23页

作者：赵春晖刘安萌吕洋潘泉西北工业大学自动化学院西安710072 信息融合技术教育部重点实验室西安710072

当前无人机(UAV)自主定位技术研究多针对特定硬件配置平台在稀疏友好环境中满足简单任务时的定位要求,在大范围复杂稠密环境和长周期复杂任务时不具备持续性、高可靠性和强适应性,制约了无人机更大规模和更广范围的应用。本文聚焦无人... 详细信息

当前无人机(UAV)自主定位技术研究多针对特定硬件配置平台在稀疏友好环境中满足简单任务时的定位要求,在大范围复杂稠密环境和长周期复杂任务时不具备持续性、高可靠性和强适应性,制约了无人机更大规模和更广范围的应用。本文聚焦无人机韧性自主定位技术,从自主定位系统回路中的感知、估计、控制3个核心环节出发,关注持续性、可靠性和适应性等韧性指标,按多源冗余信息融合、鲁棒后端估计和具备感知意识的控制策略对国内外研究工作进行了梳理评述,指出在韧性指标要求下当前无人机自主定位技术的局限性,以及在有限机载资源条件下进行方法集成的技术难点,对无人机韧性自主定位技术的发展方向进行了展望。

关键词：无人机韧性自主定位信息融合不确定性估计动态控制

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基于消息传递的机载雷达组网航迹融合

控制理论与应用 2024年第7期41卷 1235-1245页

作者：白向龙潘泉马恩淳郝宇航云涛西北工业大学自动化学院信息融合技术教育部重点实验室陕西西安710129

机载雷达组网航迹融合需要解决目标跟踪、数据关联与航迹管理3个子问题,然而这3个子问题相互耦合,采用开环序贯估计算法会导致性能下降.本文提出了一种基于消息传递的机载雷达组网航迹融合方法,该方法在联合优化框架下解决目标跟踪、数... 详细信息

机载雷达组网航迹融合需要解决目标跟踪、数据关联与航迹管理3个子问题,然而这3个子问题相互耦合,采用开环序贯估计算法会导致性能下降.本文提出了一种基于消息传递的机载雷达组网航迹融合方法,该方法在联合优化框架下解决目标跟踪、数据关联与航迹管理3个子问题.首先,建立机载雷达组网航迹融合的联合概率密度函数,并将其转换为因子图.其次,将因子图分解为置信传播区域与平均场近似区域.目标运动状态的统计模型服从共轭指数模型,因此采用平均场近似以获得简单的消息传递更新公式.数据关联包含一对一约束,因此采用置信传播.目标存在状态同样采用置信传播,以获得更好的近似结果.最后,可以通过闭环迭代框架近似估计后验分布,从而有效处理目标跟踪、数据关联与航迹管理之间的耦合问题.仿真结果表明,所提算法的性能优于多假设跟踪算法和联合概率密度关联算法.

关键词：航迹融合消息传递概率图模型平均场近似置信传播

叙事地图的要素及组织:基于电子游戏“要素-结构-场景”架构的视角

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测绘学报 2024年第5期53卷 967-980页

作者：应申徐雅洁李玉武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430079 地理信息系统教育部重点实验室湖北武汉430079 自然资源部数字制图与国土信息应用重点实验室湖北武汉430079

信息通信技术背景下,地图的对象空间从二元空间拓展到三元空间,信息空间的出现给地图学带来的一系列挑战,由地图投影、制图综合、符号系统构成的传统制图学经典理论框架已难以满足元宇宙、虚实融合和人机物融合等带来的空间刻画需求。... 详细信息

信息通信技术背景下,地图的对象空间从二元空间拓展到三元空间,信息空间的出现给地图学带来的一系列挑战,由地图投影、制图综合、符号系统构成的传统制图学经典理论框架已难以满足元宇宙、虚实融合和人机物融合等带来的空间刻画需求。针对目前叙事地图的理论框架大多面向传统的地图媒介和形式,本文以“要素-结构-场景”为架构探讨了叙事地图在新时代背景和数字载体下的组织形式。明确叙事要素是叙事地图构建的基础,叙事结构为叙事要素提供组织形式,叙事场景为叙事地图的叙事要素和叙事结构的呈现提供载体。鉴于地理环境类电子游戏具有天然的叙事性,本文通过该类游戏对“要素-结构-场景”这一框架进行了例证,旨在为信息通信时代下叙事地图的应用和实践提供理论基础。

关键词：叙事地图电子游戏地图学要素结构场景时空性