基于CMOS图像传感器的微型无人机遥感系统设计

为了实现微小型无人机航空遥感,设计了一种基于CMOS图像传感器的微小型无人机的可见光遥感系统.系统采用CMOS图像传感器替代CCD,利用时序发生模块(Field-ProgRammbleArray,FPRA)实现了控制时序、数据缓存和硬件彩色插值,C8051F单片机作为主控核心,采用FLASH作为数据存储单元,设计了PAL制视频信号生成电路.介绍了所用CMOS图像传感器的特性,分析了Bayer颜色格式进行彩色插值恢复标准RGB颜色格式的硬件实现与软件算法.整个系统重量约20g,功耗约2W.在一款翼展800mm的无人机上实现了遥感拍照,给出了处理后的拍照结果.     

Si衬底上ZnSe外延膜的低压MOCVD生长

以硒化氢(H₂Se)和二甲基锌为源材料,生长温度是300℃时,用低压金属有机化学气相沉积(LP-MOCVD)系统在Si(111)衬底上外延生长了ZnSe薄膜.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜的能量色散(EDS)以及光致发光(PL)实验验证ZnSe外延膜的质量.在X射线衍射谱中只有一个强的ZnSe(111)面衍射峰,这说明外延膜是(111)取向的单晶薄膜.在能量色散谱中除了Si,Zn和Se原子外,没有观测到其他原子,说明ZnSe外延膜中杂质含量较少.ZnSe外延膜中Zn/Se原子比接近1,有较好的化学配比.在ZnSe外延膜的77K光致发光谱中没有观测到与深中心发射相关的发光峰,表明ZnSe外延膜的晶格缺陷密度较小.77K时的近带边发射峰447nm在室温时移至465nm附近.     

飞艇姿态跟踪系统的研究

研究了具有参数不确定和外部干扰的飞艇姿态跟踪控制问题．飞艇姿态运动的数学模型为一个多输入/多输出不确定非线性系统,根据该系统的特点,采用了一个基于不确定项上界的鲁棒输出跟踪控制器设计方法,应用输入/输出反馈线性化法和李雅普诺夫方法,设计了飞艇姿态鲁棒控制律,它可确保系统输出按指数规律跟踪期望输出．该控制器设计简单,易于实现．仿真结果表明：即使系统存在不确定性和外界干扰,仍可在闭环系统中实现精确的姿态控制．     

突发事件下应急物资多目标优化调度模型与算法研究：以新冠肺炎疫情为例

突发事件下应急物资调度具有高度不确定性与动态性,应急物资跨区域调度计划能否科学合理制定对应急救援的有效开展具有重要影响。以武汉市新冠肺炎疫情为例,考虑应急物资跨区域调配的时效差异、地域分散以及资金消耗等要素,建立多周期下包含软硬需求时间窗约束的多物资品种、运输方式的跨区域三级动态物资调度网络模型,并设计一种带变异操作的动态变惯性权重自适应粒子群算法(VDCWPSO),利用疫情算例验证该算法的有效性和可行性。研究结果表明,在保障应急物资供应时效性、公平性、经济性原则下,物资跨区域调度可以缓解资源严重短缺状况、提高医用物资利用率,研究可为突发事件下应急物资调度计划的制定与动态调整提供决策支持。     

组份变化的InGaAsSb/AlGaAsSb多量子阱结构对其X射线衍射及发光性质的影响

通过二元系和三元系结构参数计算四元系量子阱结构的晶格常数、禁带宽度等,设计了InGaAsSb/AlGaAsSb结构的MBE生长参数及工艺,利用X射线双晶衍射和PL谱研究了InGaAsSb/AlGaAsSb多量子阱结构特性和光学特性。X射线双晶衍射谱中出现了8条卫星峰,表明制备的InGaAsSb/AlGaAsSb多量子阱结构具有良好的结晶质量。利用光致发光光谱方法对制备的样品的光学性质进行了表征,结果表明,不同组份的InGaAsSb/AlGaAsSb多量子阱的发光峰波长随组份的变化在1.6~2.28μm范围内可调,样品PL谱的半峰宽最窄可达22meV。     

煅烧温度对Cu掺杂ZnO纳米粉体的制备及发光性能的影响

在PVA溶液中制备ZnO:Cu纳米粉体的前驱体,经过煅烧获得ZnO:Cu纳米粉体,考察煅烧温度对制备过程及发光性能的影响。利用XRD、TEM分析了产物的结构和形貌,XRD分析结果表明,当煅烧温度高于500℃时,可以使PVA完全分解,制备出具有六角纤锌矿结构的ZnO:Cu粉体。TEM结果表明,粉体呈球形,大小均匀,分散性好,平均粒径为20~25nm。在342nm波长光的激发下,在ZnO:Cu的室温PL光谱中可以观察到两个中心波长位于458nm和486nm的较强的蓝光发射峰,经400℃煅烧处理的ZnO:Cu纳米粉体的蓝光发射最强。煅烧后的ZnO:Cu只有微弱的绿光发射(510~530nm),Cu的掺杂使ZnO的绿光发射变为蓝光发射。蓝紫光的发射波长随煅烧温度的升高产生明显的红移,由300℃时的404nm红移至600℃时的422nm,发射强度随温度升高先增大后减小。     

保存、分析方法等因素对土壤中硝态氮测定的影响

为探明土壤中硝态氮测定的影响因素,采用黑土、潮土、红壤为材料,研究样品的保存方法、浸提剂种类、分析方法、实验用水及试剂纯度对土壤中硝态氮测定的影响。结果表明,测定土壤硝态氮时,土样在冷冻条件下保存优于冷藏条件。冷冻条件下保存可在45d内完成测试,而冷藏保存则需在7d内完成测试。采用0.01mol/LCaCl2和2mol/LKCl为浸提剂时,对土壤中硝态氮的测定结果无显著差异。紫外比色法的测定结果与林业标准法（LY/T1230-1999）相比无显著差异,但显著高于流动注射法,且紫外比色法与流动注射法之间有显著相关性。流动注射法的测定结果与林业标准法相比也无显著差异。实验用水的杂质可使土壤中硝态氮的测定结果显著偏高,对其进行加热煮沸、蒸馏及无氨化蒸馏后可显著降低水中杂质的含量。     

激光扫描在工件表面检测中的应用方法

为了获取磨削工件表面特征信息,提出一种基于激光扫描的磨削工件表面检测方法。利用机械臂带动激光传感器扫描放置在激光测量平面中的磨削工件,从而获得工件在激光测量平面中的三维坐标信息,通过相邻2个扫描点之间的高度变化求出工件边界点的三维坐标信息,结合 x轴和y 轴坐标的极值点利用最小二乘法拟合出工件边界在激光测量平面中的解析式,进一步求出附着在工件上的坐标系相对于激光测量坐标系的位姿,最后利用工件在激光测量坐标系中的位置矢量信息得出其表面特征信息。实验结果表明,利用该方法对工件表面进行检测,得到工件表面检测误差为0.11 mm,检测平均时间在1 s内,满足工件表面特征检测要求。     

Cr掺杂对La0.75Ca0.25MnO3陶瓷材料磁性能的影响

采用传统的固相烧结工艺,制备了La0.75Ca0.25Mn1-xCrxO3(x=0,0.02,0.05,0.1)陶瓷样品,用X射线衍射对其微结构进行了分析,并测量了样品的铁磁性能.X射线谱显示样品为四方系晶体.ESR表明掺杂对样品朗德因子g几乎没有影响,而且样品总磁偶极矩的绝大部分是由自旋磁偶极矩贡献的.磁化曲线显示样品存在明显的自旋倾斜态,而掺杂可以削弱甚至破坏样品的自旋倾斜;样品热磁曲线表明,B位高掺杂导致样品晶格畸变从而使得样品磁化强度减小.     

MOCVD生长中载气H2对N掺杂ZnO性质的影响

采用MOCVD方法在石英衬底上生长ZnO。实验使用二乙基锌(DEZn)为锌源,N2O作为氧和氮源,H2作为载气。采用PL和Raman光谱方法对ZnO样品进行表征,结果表明H2的加入大幅度减少薄膜中碳的掺入,明显改善了薄膜的光学质量。采用N2O离化技术,可以进一步提高其带边峰的强度,抑制带内发光。XRD测量表明,生长的ZnO薄膜具有c轴择优取向。目前生长高质量N掺杂的p型ZnO薄膜是很困难的,而H2作为载气的加入明显改善了ZnO薄膜的光学性质,在生长过程中加入H2将为获得高质量N掺杂的p型ZnO薄膜提供一种途径。