基于车辆与车辆的车联网分布式协同感知定位

车辆协同感知定位是车辆定位的热点技术.针对车载自组织网络,本文在GPS卫星导航和车辆自身航位推算(DR)的基础上,利用车辆之间的到达时间(TOA)观测和车辆到车辆(V2V)的实时通信来设计一种分布式协同定位方法.针对协同定位中TOA测量函数的非线性和辅助车辆真实位置未知的问题,提出了一种基于改进无迹卡尔曼滤波(UKF)的协同定位算法.相对于传统的UKF协同定位使用GPS观测值作为辅助车辆位置,本文提出的算法将辅助车辆位置作为未知参数,扩维到状态向量,有效降低了辅助车辆位置误差对定位精度的影响. Monte Carlo仿真结果表明,利用TOA观测的协同定位精度明显优于仅利用GPS和DR的独立定位精度,且改进的UKF协同定位算法相比于传统UKF算法,具有更高的定位性能.     

采用分数阶域MFL-Net的机械智能故障诊断方法研究

提出了一种分数阶域多尺度特征卷积神经网络的智能诊断方法。首先,对原始振动信号进行分数阶傅里叶变换(FRFT),获得多个分数阶次下振动数据的时频特征;其次,构建具有多尺度特征学习模块的轻量级卷积神经网络(MFL-Net),进一步从分数阶域时频特征中提取故障信息,通过训练获得诊断模型并应用于故障识别;最后,通过离心泵和滚动轴承故障数据集对所提方法的有效性进行验证。结果表明：所提方法可以有效提取非平稳信号中的故障特征,并实现故障的准确诊断。     

可视秘密分享技术的研究现状与发展

可视秘密分享技术是近年来兴起的信息安全领域的一种加密技术,该技术的最主要特点就是恢复秘密信息时不需要任何复杂的解密计算,直接依靠人的视觉系统就可以将秘密信息识别出来。介绍了该技术的基本原理,对现有的分享方案进行了分析和讨论,并指出了该技术今后的一些发展方向。     

气液两相并流向下通过筛板孔口单元的压降特性

针对堆叠筛板填料的基本单元,采用12种不同规格的孔板,研究了气液两相并流向下通过孔口的压降特性,阐明了气液流量、孔板结构对压降的影响规律。结果表明：压降随气液流量的增加而增大;随孔径的增大而减小;在筛板常用厚度范围内,孔口锐缘效应使得压降随板厚减小而增大。根据孔口压降行为不同,以气相雷诺数Re_G=5000分界,建立了单一气相向下通过孔口的压降预测关联式;然后利用气相折算因子对关联式进行修正,得到了Re_G>5000时气液并流向下通过孔口的压降预测关联式;当Re_G<5000时,通过直接对单一气相阻力系数进行修正,得到了相应气相雷诺数范围内的气液两相压降预测关联式。     

矿区非线性沉降的GM(1,1)预计残差改进模型及应用

矿区地表移动变形关系到矿区安全生产和地面建(构)筑物的安全,对矿区地表进行定期监测并预测具有重要现实意义。矿区地表沉降由于持续时间长,观测数据具有长时序且表现为非线性变化的特征,因此存在建模数据区间难以选取、GM(1,1)模型预测精度不高的问题。针对以上问题,本文建立了基于残差加权改正的GM(1,1)改进模型,提出了先阶段后截尾的建模数据区间选取方法、预测流程和模型精度评定标准。经过实例应用验证,GM(1,1)预计残差改进模型预测精度优于GM(1,1)模型,且先阶段后截尾的建模数据区间选取方法能够提高预测精度。     

孔隙砂岩电动化学注浆试验研究

鄂尔多斯盆地南部诸多百万吨以上矿井，主采煤层为侏罗系延安组。由于煤层厚度大，煤层导水裂隙带高度导通了煤层上覆巨厚白垩系洛河组砂岩孔隙裂隙含水层，造成矿井涌水量巨大，严重威胁矿井生产。为了对厚层顶板水进行有效控制，该地区开展了一系列顶板注浆堵水工程试验，但由于常规水泥注浆仅对较大裂隙填充效果明显，因此开发了电化学注浆试验加强对砂岩中微细孔隙裂隙的封堵效果。选取宁正矿区洛河组砂岩作为研究对象，利用河沙及水泥根据洛河组岩石类型比例制作了砂岩模型材料，采用CaCl₂和Na₂SiO₃浆液在砂岩模型材料中进行了2组电动化学注浆试验，浆液在阴极注入，各次注浆采用的电压均为40 V，浆液注入速度保持恒速，约10 mL/min，试验运行时间均超过了2 h。该试验验证了电动化学注浆在裂隙孔隙砂岩中的可行性。研究发现：相比胶体态的Na₂SiO₃浆液，溶液态的CaCl₂浆液更适宜应用在孔隙砂岩电动化学注浆过程中；CaCl₂溶液中的Ca²⁺     

气液并流通过波纹筛板填料的流体力学性能

脉冲流是堆叠筛板填料中的一种特殊流型，因其具有较高的传质传热效率而受到关注。本文从强化气液相互作用、扩展脉冲流操作区域的角度提出波纹筛板填料，并通过实验研究了三种规格波纹板填料中的两相流压降特性和脉冲流行为。结果表明，与普通筛板填料相比，波纹板填料中脉冲流的操作范围显著扩展、脉冲流强度也同时增强；突出特点是，脉冲流的出现有一起始液量，且该起始液量随着孔径的减小而减小，筛孔较大的两种波纹板填料中出现脉冲流的起始液量相较于普通筛板显著降低，三种波纹筛板脉冲流操作区域的上限气量均显著提高。波纹板填料中两相流压降的变化以及操作参数、孔径及开孔率等结构参数的影响规律类似于普通筛板填料，两相流压降随着气、液流量的增加而增大，随着板数的增加呈线性增加关系；筛板孔径和填料开孔率的减小都导致压降的增加，二者影响的显著性是相对的且与两相流量有关；由于流动不规则性增强，波纹板单板压降同比高于普通筛板。综合实验数据，提出了波纹筛板填料的干、湿板阻力系数关联式和脉冲流操作区域的上、下限气、液相雷诺数关联式，其预测值与实验结果相对偏差均在15%以内，可供波纹板堆叠填料的应用设计参考。     

基于机载LiDAR及无人机影像的高位危岩体调查和成因分析

在水利水电工程中，危岩体常发育在高陡边坡的危险隐蔽地带，传统勘察测量方法存在精度低、勘察难度高等缺点，快速、便捷地识别高陡边坡危岩体具有重要的工程意义。以黄登水电站重要建筑物边坡开口线外危岩体隐患排查结果为研究基础，利用无人机倾斜摄影构建1∶500的三维实景模型，结合机载激光雷达(LiDAR)遥感测量技术获取研究区内高精度的LiDAR点云数据及光学影像数据等成果，搭载三维可视化遥感解译平台，建立危岩体解译标志，获取危岩体的结构面产状特征并开展野外详细调查及解译成果复核工作，复核工作证明前期遥感测量技术准确率强，解译成果可信度高。同时根据地理空间数据分析方法研究危岩体的发育分布规律及成因机制，得出研究区内危岩体主要发育在1 609～1 963 m高程，多数危岩体所在的边坡坡度为40°～70°,危岩体发育以正南向为主，并且河流水系与人类工程活动对危岩灾害的发生也具有一定影响。研究结果对水电库区高位危岩体的隐患识别及成因分析有重要参考价值。     

多稳态匹配随机共振在机械早期故障特征提取中的应用

传统单稳态或双稳态随机共振方法的势函数稳态结构单一，难以匹配复杂多变的输入信号；固定尺度因子忽略了与势结构、输入信号之间的协同增强作用；且一阶系统易遭受低频噪声干扰，依赖高通滤波器辅助。因此，提出自适应二阶多稳态匹配随机共振方法，并应用于机械早期故障的微弱特征提取。该方法的优势在于：(1)多稳态势结构的多样性可与不同的输入信号实现有效匹配；(2)能实现输入信号、势结构、尺度因子三者之间的协同作用；(3)二阶多稳态随机共振能够抑制低频噪声干扰。仿真分析和机车轴承故障诊断案例表明：提出的方法相比单稳态和双稳态随机共振方法具有更强的微弱特征增强与提取能力。     

集成橇装控压钻井系统在C909井的应用

通过对精细控压钻井系统进行精简、集成，形成集成橇装控压钻井系统。该系统保持了实现精细控压作业的核心技术及装备，包括旋转控制头、自动节流系统、质量流量系统、中控软件计算系统等。通过设备的高度集成、配置优化和算法改进，解决了因设备精简带来的功能弱化或缺失问题，实现了控压钻井成本的大幅降低。集成橇装控压系统在柴达木盆地C909井得到了成功应用，实现了精细控压的主要功能，该井控压作业井段3 750.00～5 320.00 m,进尺1 570.00 m,通过应用集成橇装控压钻井，实现了最快20 min控制回压循环排气消除后效、动承压获得井底压力窗口、实时发现漏失智能预警以及控压起下钻等精细控压的相关功能。整个井段控压过程中，通过旋控头结合软件参数调节回压实现了井底压力始终保持平稳，确保了钻井作业的安全顺利实施。