基于无线数传技术的智能农机载高光谱采集系统的研究

为了解决精确农业中高密度的、全面的农田信息采集、数据无线传输和实时处理分析的需要,文章中所讨论的系统利用计算机技术和无线数传技术对GPS, GIS和RS进行有机集成,一方面系统通过AT89lv52单片机,使差分GPS和高光谱仪有机集成,能为采集到的光谱数据提供高精度的空间位置属性,实现光谱数据采集、定位一体化;另一方面利用nRF905数传模块实现数据采集控制系统与微机的数据信息和控制信息互传;同时利用Visual Basic和Map Objects控件集成GIS,实现了具有空间属性的光谱数据可视化管理和分析处理,实时地显示动点轨迹、各图层对应点属性,计算作物微分光谱和植被指数NDVI等功能,为专家系统和决策支持系统提供充足的信息。     

利用光轴可移动液晶透镜的立体图像采集系统

针对传统双目视觉系统体积大、成本高等缺点，提出了一种利用光轴可移动液晶透镜的单相机立体图像采集系统。该系统由一个固定的相机模块和一个贴有偏振片的液晶透镜构成。通过改变电压的方式移动光轴并采集图像，利用光流法获取图像视差。研究了液晶透镜光轴变化对系统整体光轴的影响，推导了视差与深度的关系。通过验证所采集的图像存在视差来说明所设计系统的可行性，并进行了近距离物体的深度获取。实验结果表明，利用液晶透镜的光轴移动功能可以使系统的整体光轴产生移动，实现立体视觉。所设计系统无需机械移动，具有结构简单紧凑和成本低廉的优点，为立体图像的采集提供了新的方法。     

波浪能量采集及自供能海洋无人机电系统研究进展

海洋环境传感器、航行器/机器人等无人机电系统可用于海洋军事侦察、资源探测、生态监测、海洋大型设备设施状态监测等,有益于海洋生态保护、海洋经济发展和海洋权益维护.长期有效供能是制约海洋无人机电系统在辽阔海域作业的瓶颈难题.电池电量有限且污染环境,线缆供电成本高且限制了海洋机电系统的机动性.波浪能是最丰富并且可以被大规模利用的可再生能源之一.将波浪能量转换为电能,可以实现海洋环境机电系统的自供能传感、控制与驱动,具备可持续、灵活便捷和节能环保的优势,有望破解海洋无人机电系统供能瓶颈难题.此外,随着化石能源面临着枯竭和严重的环境问题,开发海洋能源能够缓解能源危机、减少环境污染并促进经济发展.文章全面论述波浪能量采集、基于波浪能量采集的自供能海洋无人机电系统和海洋无人机电系统的研究进展,讨论目前自供能海洋无人机电系统面临的关键挑战并进行展望,为解决海洋无人机电系统长期有效供能难题提供多维度参考,推动自供能传感、控制与驱动等技术的发展与应用,助力海洋无人机电系统应用于深海远海.     

基于味觉信息和化学成分的“谱味”关系挖掘白术苦味物质基础

基于味觉信息和化学成分的“谱味”相关性高效挖掘白术苦味的物质基础。采用电子舌技术测定34批次不同产地白术的苦味量化值，采用紫外-可见分光光度法测定白术的总黄酮、总聚炔、总内酯含量，采用高效液相色谱（HPLC）法测定白术中4种成分（白术内酯Ⅰ、白术内酯Ⅱ、白术内酯Ⅲ、苍术酮）含量，将白术的苦味值与其4种成分及总黄酮、总聚炔、总内酯含量进行双变量“谱味”相关性分析。根据相关性分析结果筛选出白术内酯Ⅰ、白术内酯Ⅱ、白术内酯Ⅲ3个化合物与苦味受体TAS2Rs进行分子对接验证。结果显示，白术中白术内酯Ⅰ、白术内酯Ⅱ、白术内酯Ⅲ的含量与苦味响应值存在显著正相关（p <0.01），白术的总内酯含量与苦味响应值呈正相关（p <0.05），白术的总聚炔含量与苦味响应值呈负相关（p <0.05），苍术酮和总黄酮的含量与苦味响应值无显著相关关系。经AutoDock Vina软件模拟分析验证，白术内酯Ⅰ、白术内酯Ⅱ、白术内酯Ⅲ与AlphaFold2软件构建的TAS2Rs苦味受体结合较好，以白术内酯Ⅰ、白术内酯Ⅱ和白术内酯Ⅲ为主的白术内酯类成分为白术“苦味”的物质基础。     

海底矿石颗粒水力采集运动特性研究

近年来，深海采矿技术及装备的研发引起了众多学者的重视。因对水力采集方式中矿石颗粒附近旋涡流场的认识不够，导致颗粒采集效率低。本文采用欧拉–拉格朗日固液两相计算方法，结合重叠网格方法，对球形矿石颗粒在垂直管道抽吸作用下的启动特性开展数值模拟研究，分析了尾流和涡结构随颗粒运动的变化规律，得出颗粒直径为40 mm，集矿高度为0.07 m的典型集矿工况下颗粒启动的临界速度和临界提升力。本文发现颗粒进入采集口后，颗粒的阻力系数C_d和颗粒雷诺数Re_p达到峰值，随后趋于平稳。颗粒尾流和旋涡随采集逐渐演化发展，且颗粒所受垂直力在平均值附近呈现出振荡特性是由颗粒尾涡的分离点靠近圆球顶部导致。研究结果可为水力集矿系统的设计提供参考。