基于三角形周长的暗星全天球自主快速识别

随着星敏感器极限探测星等能力的提高,导航星暗星数目及识别特征库急剧增加,造成星图识别耗时长,误匹配率高。通过介绍传统的三角形星图识别算法原理及不足,结合主星识别算法思想,以主星对星角距和周长为识别特征,提出了一种基于三角形周长的暗星全天球自主快速识别算法。由于9.0Mv全天球导航特征库的构建过于繁琐,为了提高运算速度,采用NVIDIA图像处理器(GPU)并行计算架构,通过CUDA计算比CPU获得了20倍以上的加速。对特征库按周长构造了散列函数,分段存储成若干个子块。识别过程中,对观测三角形周长采用哈希查找法实现子块的快速定位,星角距的识别只在相应的子块内进行,提高了识别速度,增加了识别成功率。用实拍星图分别对基于星角距和周长特征的识别算法进行了验证,实验表明,两种算法均能实现9Mv星的识别,平均识别时间分别为37.7123 s和2.0422 s,后者具有明显的优势,能够大大提高星敏感器的数据更新率。     

基于荷载形函数的大跨桥梁结构移动荷载识别

大跨桥梁结构中的移动荷载识别是结构健康监测的重要组成部分之一,其作为动力学中的反问题,存在唯一性及稳定性等病态问题。本文首先推导出移动荷载作用下结构响应的卷积形式的离散公式,然后利用有限元理论中的形函数拟合移动荷载,推导出基于荷载形函数的移动荷载识别表达式。将移动荷载的识别转化为荷载形函数拟合系数的识别,降低了需要识别的未知量,减小了逆运算的计算量,消除或减弱逆问题病态性,并提高了计算效率。利用某大跨刚构-连续预应力混凝土桥梁修正后的有限元模型进行数值仿真,考虑路面粗糙度,由模态叠加法计算移动荷载作用下的响应;然后采用荷载形函数方法识别移动荷载,证明该方法在5%以下的噪声时能快速并精确识别复杂桥梁结构的移动荷载。     

清代工笔云龙水波纹绘画颜料及技法研究

利用超景深三维视频显微镜、激光显微共聚焦拉曼光谱仪、能量色散型X射线荧光分析显微镜,对一幅清代工笔画中云龙纹、水波纹所用颜料及技法进行研究。实验结果表明,画作中人物衣服首先以人工合成颜料巴黎绿（Paris green,Cu(CH₃COO)₂·3Cu(AsO₂)₂）整体填色,再用铁红（Hematite,α-Fe₂O₃）描绘出云龙纹、水波纹,绿色、红色颜料共同呈现纹饰内区的暗黄色,此后再以Cu-Zn-Pb合金黄铜粉末勾描出“金边”。此外在画作中还发现了人工合成的群青（Ultramarine,(Na, Ca)_7-8(Al, Si)₁₂(O, S)₂₄[SO₄, Cl₂(OH)₂]）,结合巴黎绿、群青合成成功的年份,确定了画作完成的时间上限。     

1945年银行票据样品印刷颜料无损鉴定

利用超景深三维视频显微镜、激光显微共聚焦拉曼光谱仪、扫描电镜-能谱仪等,对一张1945年银行票据样品的印刷颜料进行测试分析,结果显示该票据印刷使用了颜料红146和颜料红53∶1等有机颜料,以及朱砂、碳黑、普鲁士蓝、副雄黄和χ构型雄黄等无机颜料,并推测棕黑色手写字迹由蓝黑墨水老化褪色形成。票据中各处色块多为单一呈色,有两处印章由朱砂与不同晶型的雄黄共同呈色,并且首次发现χ构型雄黄和副雄黄作为印刷颜料使用。研究表明,上述三项技术的联用可以成功地对纸质品上的有机及无机颜料进行无损鉴定,在纸质文物研究中具有广阔的应用前景。     

太赫兹光谱技术在中药大黄炮制品检测中的应用研究

针对中药炮制前后成分变化会影响中药用药疗效的问题,采用四种大黄炮制品为研究对象,利用太赫兹时域光谱系统和化学计量学处理方法获得了中药大黄光谱数据,按照中药大黄炮制品的种类对光谱数据进行了区分。同时,薄层色谱法研究显示大黄在不同炮制方法处理后,其炮制品中基础物质蒽醌和鞣质类化合物含量发生变化,而该实验获得的这四种大黄炮制品太赫兹光谱数据之间的关联性与上述变化规律相吻合。这就说明太赫兹光谱技术对中药炮制品的物质成分是敏感的,此方法可以为中药炮制过程中物质结构变化的研究提供重要参考。     

混合数值-实验方法识别人工晶体本构模型参数

利用混合数值-实验材料参数识别方法成功识别出人工晶体本构模型参数, 并利用识别后的参数对人工晶体植入囊袋的过程和运行状态进行了数值模拟. 参数识别结果显示, 在一定的变形范围内Mooney-Rivlin模型可以描述人工晶体的力学特性并能得到很好的识别精度. 这一方法能够在很大程度上解决生物医学领域材料力学性能参数难以获取的问题, 为有限元数值模拟技术在生物医学领域的进一步广泛应用打下了基础.      

一类非光滑分布参数系统的可辨识性及最优性条件

变压器温度场参数辨识问题是一种分片光滑的分布参数辨识问题,以流速为辨识参数,针对传质传热的一类分布参数系统参数辨识问题,证明了系统最优参数的存在性和控制参数为最优的必要条件,为变压器温度场的数值模拟研究提供了理论基础.     

固有模态函数振动传递率损伤识别实验研究

针对风荷载、地震荷载等存在但难以精确量测的问题,提出一种无需量测外荷载的新的损伤识别方法。将经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)应用于结构损伤识别,通过求振动响应信号固有模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)的振动传递率,构建了一种新的结构损伤识别参数。对预置不同程度开胶损伤的玻璃幕墙试件进行动态测试,得到不同损伤程度下玻璃幕墙的固有模态函数振动传递率,与无损伤条件下的固有模态函数振动传递率进行比较来识别和评估玻璃幕墙开胶损伤程度。研究表明:此方法无需量测外荷载也能识别结构损伤,损伤参数值能反映损伤大小。     

UKF在惯导平台误差系数辨识离心机测试中的应用

针对惯导平台误差系数辨识的离心机测试,利用直接法建立了误差系数辨识的非线性模型,并结合实际系统模型的特点对标准UKF算法进行了简化和改进.改进后的UKF结构简单,与标准UKF具有同样的滤波精度,并且减小了计算量,提高了计算效率.然后利用扩展Kalman滤波(EKF)算法和改进的UKF算法对惯导平台误差系数辨识离心机测试进行仿真.结果表明,与EKF算法相比,改进的UKF算法能提高惯导平台误差系数的辨识精度,并且更容易实现.     

基于控制响应的时变系统模态参数辨识的改进子空间方法

提出了一种基于系统控制信号激发的响应数据来辨识时变系统模态参数的改进子空间方法。该方法以系统控制响应信号建立系统的状态空间输出方程并构造了一个广义Hankel矩阵,通过对该矩阵做奇异值分解(SVD),用广义能观阵的估计代替输出矩阵,然后利用奇异值矩阵的正交性,有效地降低了噪声敏感性和计算量,从而容易地辨识出等效状态下的系统矩阵,最后采用转换矩阵辨识出时变系统的模态参数。通过理论分析、仿真和实验,讨论了不同信噪比对辨识结果的影响,验证了该方法的有效性。