巧用图表导向 剖析系统误差

通过三个典型实例,介绍了一种分析系统误差的新方法———图表导向法.并用图表导向法展示系统误差的成因及其变化规律,突破系统误差分析之难点.     

导向相应功率定位中时延不确定项的影响

在分布式传声器网络应用中,可控波束形成器导向相应功率(SRP)声源定位算法受到导向时延不准确的影响导致定位不稳定.将导向时延不确定项引入SRP定位模型,并对引起不确定项的主要干扰因素进行了分析建模,同时提出了应对导向时延不确定项的SRP定位算法.蒙特卡罗仿真和分析表明该算法具有抑制噪声和降低定位误差的效果,实际实验数据...     

高温超导高速磁浮交通系统悬浮导向与牵引方案研究

本文提出了一种全高温超导高速磁悬浮交通技术模式, 该技术模式采用高温超导钉扎悬浮导向和高温超导直线电机牵引, 具有高速运行、 静态悬浮和动态自稳定悬浮导向三大特征. 根据5 编组时速500 公里磁悬浮列车的运行要求和工况, 本文对高温超导钉扎悬浮导向系统和高温超导直线牵引系统进行了方案设计, 并通过有限元仿真对所提方案进行了可行性分析和验证. 结果证明了全高温超导磁悬浮系统的高速运行、 静态悬浮和动态自稳定悬浮导向技术优势和设计方案的可行性.     

NdFeB永磁轨道上方YBaCuO块材的悬浮稳定性与场冷位置间关系

如何获得稳定悬浮是高温超导磁悬浮系统的一个重大问题.高温超导体在外磁场中所受的悬浮力和导向力是两个衡量系统悬浮稳定性的重要参数.本文实验研究了场冷情况下NdFeB永磁轨道上方YBaCuO块材在竖直运动和水平运动时所受悬浮力和导向力的情况,并且根据Bean模型开发了数值计算程序用于悬浮力和导向力的计算分析.不同竖直场冷高度下计算值和实验值获得了较好的一致性.实验结果和计算结果都显示出永磁轨道场中高温超导体所受的两个力与其场冷历史有着密切的关系,也就是说超导体的悬浮稳定性受场冷历史影响程度较大.不同的竖直场冷高度,其最大悬浮力的变化趋势和最大导向力的变化趋势相反.较小的水平场冷位置导致了较大的导向力和较大的磁滞.根据上述结果,为了获得较优的悬浮稳定性,本文推荐了可行的场冷高度范围和有效的高温超导体组合方式.     

交流磁场对车载高温超导块材导向力性能影响的数值模拟（英文）

高温超导块材在工程上有巨大的应用潜力,尤其是在高温超导磁悬浮列车系统应用方面.在磁悬浮列车系统中,沿NdFeB轨道横向的导向力是一个重要的参数.然而,由于NdFeB轨道表面磁场的不均匀性,车载高温超导块材始终处于交流磁场环境中.以前的实验研究表明,由于交流磁场的影响,车载高温超导块材的导向力会发生衰减.在工程实际应用中,如果导向力衰减加剧,则有可能影响整个磁悬浮列车系统的侧向稳定性.本文主要通过数值模拟的方法研究交流磁场对车载高温超导块材导向力性能的影响.研究结果表明,随着交流磁场幅值的增大,导向力的衰减也逐渐增加.当外加交流磁场的幅值较大时,导向力会在短时间内迅速的衰减.当外加交流磁场幅值较小时,导向力的衰减几乎与交流磁场的频率无关;当外加交流磁场幅值较大时,导向力的衰减会随着交流磁场频率的升高而增加.因此,在高温超导磁悬浮列车系统中,可以减少轨道表面磁场的不均匀性,即减少块材周围交流磁场的幅值,从而抑制导向力的衰减.     

基于半定规划和秩-1分解的稳健波束形成

针对标准Capon波束形成器在存在导向矢量失配时性能急剧下降问题, 提出了一种基于半定规划和秩-1分解的稳健波束形成算法. 该方法通过对实际导向矢量的估计提高自适应波束形成算法稳健性. 首先分别从干扰抑制和噪声抑制两个方面推导了新导向矢量应满足的约束条件, 并证明了利用矩阵滤波器构造约束条件的合理性; 构造了估计最优导向矢量的优化问题并将其转化为易于求解的松弛半定规划问题, 同时引入秩-1分解理论用于优化问题的求解. 仿真分析表明, 与目前较为常见的算法相比, 本文算法只需利用期望信号可能入射区间这一先验信息, 能获得更高输出信干噪比和功率估计精度. 关键词： 稳健自适应波束形成 半定规划 秩-1分解 导向矢量估计     

高温超导磁悬浮系统中横向运动对悬浮力和导向力影响的研究

高温超导磁悬浮列车在运行过程中,导轨磁场的不连续或者机电耦合会引起车身的横向偏移.针对这一实际问题,本文研究了横向运动对竖直悬浮力和水平导向力的影响.实验中系统同时测试横向运动过程中不断变化悬浮力和导向力.研究发现运动过程中的悬浮力衰减与最大横向偏移量和往返运动次数有关;但导向力在第一次往返运动之后的往返运动中迟滞曲线基本不变.该工作可能为高温超导磁悬浮列车系统提供一定科学依据.     

不同Ep/q值的离子与氧化铝毛细孔的相互作用

绝缘材料毛细孔的离子导向效应研究在被动型离子光学元件开发方面有着重要的意义.进行了150keVO3+,0.32 MeVO+,2 MeV O2+等具有不同Ep/q值的离子与氧化铝毛细孔的相互作用研究.对于150keVO3+入射离子,离子沿毛细孔穿越的过程中存在着导向效应:随着毛细孔相对于入射离子束的偏转,入射离子依然能够显著地穿过毛细孔,而且保持电荷态不变;出射离子的角分布谱发生与毛细孔偏转相同的偏移;毛细孔不同偏转角度时的穿透率可以很好地被高斯函数拟合.对于0.32 MeV O+,2 MeV O2+离子入射氧化铝毛细孔,没有导向效应发生.导向效应能够发生的入射离子的Ep/q最大值小于320 kV.     

2012年北京市高中新课程高考物理试卷评析

对2012年北京市新课程高中物理试卷做了比较全面、深刻的评析.对试卷形成的特色做了阐述.对试卷的正确导向作用做了说明.对高考命题提出了一些建议.     

基于核心素养的初中物理学生实践作业设计与实施——以实践作业“水瓶琴”为例

《义务教育物理课程标准(2022年版)》凝练了物理课程核心素养,强化了物理课程的育人导向,新增了“跨学科实践”主题,培养学生综合实践能力.以“水瓶琴”为例,从实践作业的设计原则和实施策略进行分析,展示了核心素养导向下,以实践作业为载体,培养学生创新精神和实践能力.     

具有导向磁场可变摆动器自由电子激光器及其设计方法

通过求解相对论电子的运动方程,根据电子在聚束势阱中运动状态的变化,讨论了在具有导向磁场可变摆动(Wiggler)场中电子与辐射场之间相互作用的物理过程.计算结果表明,当摆动场强沿电子束的传播方向递增,而导向磁场场强递减时,可以提高自由电子激光器的能量转换效率.     

大学物理教学改革实践浅析——“问题导向”式学习的意义及应用

针对当前我国高校大学物理教学中存在诸多问题的现状,提出"问题导向"式教学的解决途径."问题导向"学习中"教"与"学"的方式有较大跨度的转变,它以学生为中心,以问题为导向,其中问题的设置环节对师生良好互动的实现至关重要.文章就振动内容问题的设计和提出进行简单应用尝试,以期为后续大学物理教学改革的持续进行提供帮助.     

完全非相干白光一维光生伏打暗空间孤子

使用白炽灯作光源在LiNbO₃∶Fe晶体内实验观察到一维白光光生伏打暗空间孤 子. 由奇数 和偶数初始条件分别产生了灰孤子和灰孤子对，它们所感应的波导能导向白光和相干光. 用 相干光清楚地探测到它们内部的多模结构. 该实验证明了白光光生伏打暗空间孤子的存在， 并指出了用完全非相干的白光暗孤子控制和导向相干光的可能性. 关键词： 光生伏打效应 自陷 完全非相干孤子 波导     

垂直磁重联平面的驱动流对磁岛链影响的模拟

近20年来,大量的磁岛链现象从空间、天体物理到磁约束实验室等离子体中被观察到,并且有关磁岛链现象的许多物理特性可以直接被计算机模拟结果所证实.磁岛链理论在磁重联理论中的重要进展为快速磁重联的发生机制提供了更加具有说服力的解释.本文采用二维三分量的磁流体力学模型,数值研究了不同宽度和不同强度的垂直平面驱动流对磁重联中磁岛链不稳定性的影响,并分析了导向场和垂直平面的驱动流对磁岛链的共同作用.研究结果表明:垂直平面驱动流的宽度越宽或强度越强,越容易产生磁岛链结构.电流片中的小磁岛个数及重联率随着垂直平面驱动流宽度及强度的增加而增加.另外,导向场会改变重联平面内磁岛链的对称性.相同导向场情况下,驱动流强度越大,小磁岛的增长速度越快.     

基于迭代导向滤波与多视觉权重信息的红外与 可见光图像融合

为了充分利用源图像重要特征,提出了一种基于迭代导向滤波与多视觉权重信息的红外与可见光图像融合算法.首先,通过一种迭代导向滤波器将输入图像分解为基础层与细节层;其次,利用边角信息、清晰度与对比度来综合确定二进制权重系数,再选择导向滤波对其优化,进一步去除噪声并抑制伪影的产生;最后,应用重构准则对基础层与细节层进行组合,得到融合图像.实验结果表明,与其它多尺度分解相比,该方法具有尺度感知特性,可以更好地分离空间重叠的特征,不仅可以使夜视融合图像的细节信息更突出,还能够有效地抑制伪影.     

一种相对距离导向的相位展开算法

提出了一种相对距离导向的相位展开算法,根据相邻像素相位数据的特点,在复数平面上定义一个像素间的相对距离,构成相对距离树,用来标识相位展开路径的可靠性,由距离树导向进行相位展开.给出了距离树的物理意义和算法设计,以相位测量轮廓术为例给出了新算法的应用实例.实验结果表明,算法是合理的和有效的.相位展开的路径总是沿着具有最小距离值的路径到较高距离值的路径方向进行,所以在最坏的情况下误差也被限制在局部最小区域.     

一种相对距离导向的相位展开算法

提出了一种相对距离导向的相位展开算法,根据相邻像素相位数据的特点,在复数平面上定义一个像素间的相对距离,构成相对距离树,用来标识相位展开路径的可靠性,由距离树导向进行相位展开.给出了距离树的物理意义和算法设计,以相位测量轮廓术为例给出了新算法的应用实例.实验结果表明,算法是合理的和有效的.相位展开的路径总是沿着具有最小距离值的路径到较高距离值的路径方向进行,所以在最坏的情况下误差也被限制在局部最小区域.     

导向向量随机误差修正的稳健波束形成

当导向向量同时存在导向偏差和随机误差引起的畸变时,现有针对导向偏差的稳健波束形成所估计的导向向量偏离真实值。针对该问题,提出了导向向量随机误差修正的稳健波束形成方法。将导向向量分为预定义观察扇面特征子空间内外两部分,通过导向向量估计的稳健波束形成方法估计导向向量在预定义观察扇面特征子空间内的分量,在此基础上进一步增加不确定集约束,对导向向量在预定义观察扇面特征子空间外的分量进行修正,从而提高导向向量的估计精度。理论与仿真研究表明:与针对导向偏差的稳健波束形成相比,在同时存在导向偏差和随机误差的情况下,所提方法输出信干噪比不变,而其导向向量估计精度更高,导向向量波束响应的峰值是目标方位的无偏估计。进一步的海试数据分析表明:所提方法在低信噪比下较已有方法具有更好的稳健性。     

2011年北京市高中新课程高考物理试卷评析

对2011年北京市新课程高中物理试题的特点做了全面、深入的评析,阐述了北京市高中物理教学与新课程高考之间形成的和谐状态.对高中物理教学的基本规律,新课程的高考试题正确的导向作用做了说明.     

宏观尺寸弯曲石英管对中低能电子束的导向作用

研究了宏观尺寸的弯曲圆柱形石英管对 1 100, 1 300和1 500 eV 3种能量电子束的导向作用, 并对实验结果与相同材质和尺寸的直管的情形进行了分析对比。 实验中利用一个位置灵敏法拉第筒对从石英管出射的电子束进行探测, 获得从管道中出射的电子束流强度在位置灵敏法拉第筒各道上的分布, 其结果显示宏观尺寸石英管对电子束存在导向作用。 与慢速高电荷态离子和绝缘毛细管相互作用的物理过程类似, 这种导向效应是由电荷在管壁内表面自组织充电引起的。 实验还发现, 入射电子束流的强度越强, 其导向作用越明显, 这与微观尺寸毛细管对慢速高电荷态离子的导向作用不同。 石英管导向能力与管的尺寸、 形状及材料之间的关系还有待进一步的系统研究。 It was inevstigated in the experiment that the guiding effect of electron beam with energy of 1 100, 1 300 and 1 500 eV through a bended cylindrical quartz tube with macro sized. A position sensitive Faraday cup was developed and used to detect the electron beam transmitted through the quartz tube, and the distribution of transmitted beam current on each channel of the Faraday cup was acquired. Results indicate the existence of guiding effect which is due to the self organized charge up in the inner wall of the quartz tube similar to that of the highly charged ions. We also found that the guiding ability of the tube is related to the incident beam intensity. The relationship between the guiding ability and the material as well as the size of the tube is to be studied in the near future.