能量收集传感器网络中改进的能耗管理方案研究

能量收集传感器平台为网络协议的设计开辟了新的领域。为了支持网络的运行,能耗率不得高于能量收集率,否则,传感器节点会最终耗尽它们的能量。与资源处于静态的传统网络资源分配问题相比,充电速率的时间可变性带来了新的挑战。在本文中,我们首先研究了一种基于高效对偶分解和次梯度策略的算法QuickFix,计算出数据采样率和路由。然而,再次充电发生波动时的时标可能会快于传统方法的收敛时间,进而导致电池断电和溢出,这会造成采样丢失和能量收集机会丢失。为了解决这一动态问题,我们提出一种本地算法SnapIt,通过对采集率进行调节以维持电池电量在目标水平上。基于TOSSIM模拟器的性能评估表明,QuickFix和SnapIt联合起来可以跟踪网络瞬时最优效用,同时维持电池电量处于目标水平。与基于余压的IFRC相比,本文方法使总体数据速率平均提升42%,同时显著提升了网络效用。     

星敏感器与地平仪联合自主定轨改进算法

针对星敏感器地平仪联合自主定轨算法在工程中不易应用及工程应用中定轨精度较低等问题,提出了一种改进的自主定轨算法。第一,调整算法观测量,利用惯性坐标系下地心矢量替代星光角距值作为Kalman滤波方程的观测量,以适应卫星星敏感器标准输出;第二,在算法中加入敏感器误差处理环节,包括对敏感器的常值误差进行求取,从而实现对地心矢量测量值的修正,以及用抗野值方法对尖峰噪声误差进行处理,从而消除尖峰噪声对Kalman滤波定轨算法的影响;第三,采用无迹Kalman滤波算法将具有新的观测量与敏感器误差处理环节的改进的天文导航算法加以实现。通过某在轨中轨道卫星数据校验表明,改进后的自主定轨算法定轨精度在千米量级,可在工程中有效实施。     

毛细管电泳-激光诱导荧光检测法分离检测谷胱甘肽及其构成氨基酸

以4-氯-7-硝基苯并-2-氧杂-1,3-二唑(NBD-Cl)为柱前衍生试剂,建立了一种毛细管电泳-激光诱导荧光直接检测氧化型和还原型谷胱甘肽及其构成氨基酸(谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸)的新方法。经过实验条件的优化,采用25 mmol/L硼砂-20 mmol/L聚氧乙烯月桂醚(Brij-35)-5%乙腈(pH 9.5)的缓冲体系,在柱温为25°C、分离电压为20 kV的条件下,压力进样3447.5 Pa(0.5 psi)×3 s,五种物质在11 min内实现高效基线分离。在该方法下,还原型谷胱甘肽、氧化型谷胱甘肽、谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸的线性范围分别为:1～50μg/mL,1～50μg/mL,0.5～25μg/mL,1～50μg/mL,0.1～20μg/mL;检测限分别为:0.1μg/mL,0.1μg/mL,0.005μg/mL,0.1μg/mL,0.001μg/mL。以还原型谷胱甘肽钠粉针剂为样品,方法的加标回收率为99.5%～110.7%,相对标准偏差为0.26%～3.272%(n=3)。该方法准确、快速、灵敏、检测限低,有望用于样品中氧化型和还原型谷胱甘肽及其构成氨基酸的含量分析。