喷淋液滴在空气环境下的运动特性

本文以喷淋液滴在空气环境下运动特性为工程背景，建立单个液滴在常温、常压空气环境中的动量方程，分析液滴沉降特性、追赶特性及运动轨迹行为。计算结果表明，不同喷淋液滴初始条件下，短时间内存在重力大于曳力和重力小于曳力两种情况，但最终减速液滴均会达到受力平衡状态；液滴离开喷淋头后，垂向位移均迅速增大，液滴粒径越大、初始速度越大，垂向位移增长的速率也越大，达到相同位移的用时越短；液滴尺寸、初始速度相差越大，液滴追赶所用的时间越短，追赶位移越小，液滴尺寸、初始速度越接近，液滴追赶所用的时间越长，追赶位移越大；液滴初始速度越大、初始直径越大、喷射角度越大，横向速度消失越慢，达到的横向位移越大，喷射液滴覆盖的面积也越大。计算结果有助于优化工程实际中喷淋系统的设计与布置。     

一种快速解压的无损压缩算法

随着信息技术的不断发展,大量数据给存储和传输都带来了巨大的挑战。数据压缩能够有效减少数据量,方便数据的处理和传输。无损压缩是一种利用数据的冗余特点进行压缩的压缩方法,解压时可以完全还原数据而不会有任何失真。在研究LZO算法的快速解压原理基础上,设计了一种新的压缩算法。该算法通过减少压缩数据中压缩块的数量,降低了解压程序的执行开销。测试结果表明,新算法可实现比LZO算法更快的解压速度。     

摇摆运动下多环路主冷却剂系统自然循环流量的稳定性分析

海洋核动力平台因其突出的安全性已成为当今核能领域热点研究问题之一，但在海洋等非惯性条件下会使一回路系统的热工特性发生变化。针对此问题，本文对几种典型的一回路系统在摇摆条件下的自然循环流量波动特性进行计算分析。分别建立典型的双环路、三环路、四环路的一回路系统模型布置方案，并同时考虑摇摆中心的位置，根据流体动量守恒方程，得到不同状态下一回路系统内的流量变化规律。对于单堆双环路系统，摇摆中心在船上/中/下部位置时，环路流量波动幅度分别为13.2%/11.2%/9.5%，堆芯流量波动幅度分别为0.9%/0.8%/0.6%；对于单堆三环路系统，摇摆中心在船下部时，环路流量和堆芯流量波动幅度分别为9.2%和0.8%；对于单堆四环路系统，摇摆中心在船下部时，布置方案1和方案2的环路流量波动幅度分别为9.5%和9.2%，堆芯流量波动幅度分别为0.9%和0.7%。计算结果表明：采用单堆双环路的设计布置方案是最有利于系统稳定性的。     

采用八叉树和OSG分页结点的海量点云三维可视化

针对现有海量点云可视化方法存在索引构建时间长、内存占用大等问题，研究一种八叉树索引结合OSG分页结点的快速可视化方法，可在占用较小内存的基础上快速建立点云索引并实时调度。采用八叉树索引结构对海量点云进行数据组织，建立各层级的八叉树结点并以文件映射的方式分块保存，对结点文件重组织转换为支持OSG渲染引擎的多分辨率点云数据。采用基于OSG分页结点的实时调度技术，对海量点云进行高质量可视化。与目前两款主流的点云数据处理商业软件进行实验对比分析，结果表明所提方法具有索引建立速度快、内存占用小等优点，同时可视化交互更加流畅，适用于各种配置计算机下海量点云数据的调度管理与实时可视化。     

腔磁力系统中的诱导透明和快慢光传播

为了在腔磁力系统中实现可控的磁子诱导透明、磁力诱导透明以及快慢光传播,建立了一个混合腔磁力系统.该系统由一个含有YIG球的微波腔和在z方向对球施加一个均匀的偏置磁场组成,并用强泵浦场驱动磁子和弱探测场驱动微波腔.研究表明,通过调节腔与磁子之间的相互作用强度和微波腔与磁子的耗散比,可以增加磁子诱导透明(MIT)、磁力诱导透明(MMIT)的效果和提高快慢光传播的速度.该研究结果可为磁力诱导放大、量子光学操纵和量子信息存储以及灵敏光开关的研究提供参考.     

一种抗运动干扰的实时心率提取方法

针对基于容积脉搏波（PPG）提取运动心率时，传统心率提取算法由于运动噪声干扰使测量结果误差大、实时性不好的问题，提出一种抗运动干扰的实时心率提取方法。该方法通过实时小波去噪，同时结合三轴加速度信号（ACC）对运动进行分类训练，计算各运动状态心率增益，对实时心率值进行补偿。实验结果表明，通过与同时采集的ECG信号计算出的实时心率进行对比，绝对误差率仅为1.2%左右。相比传统心率提取算法，该算法具有抗干扰性强，实时准确的特点。     

轨道式垃圾回收机器人设计与分析

针对高速公路高峰期拥挤产生的垃圾等问题,设计一种轨道式垃圾回收机器人,由光伏发电装置、机器人壳体、末端手爪、关节臂以及控制系统等组成,主体结构采用双臂三关节结构,采用西门子PLC控制系统,通过控制关节臂的旋转以及偏转、末端手爪的旋转及开合等动作来实现工作的目的。结合外场作业的特殊性,采用光伏能源装置,对其结构及控制系统进行设计,通过对机器人进行三维建模、运动和控制仿真分析,验证系统的可行性及有效性。     

Perception‐aware autonomous mast motion planning for planetary exploration rovers

Highly accurate real‐time localization is of fundamental importance for the safety and efficiency of planetary rovers exploring the surface of Mars. Mars rover operations rely on vision‐based systems to avoid hazards as well as plan safe routes. However, vision‐based systems operate on the assumption that sufficient visual texture is visible in the scene. This poses a challenge for vision‐based navigation on Mars where regions lacking visual texture are prevalent. To overcome this, we make use of the ability of the rover to actively steer the visual sensor to improve fault tolerance and maximize the perception performance. This paper answers the question of where and when to look by presenting a method for predicting the sensor trajectory that maximizes the localization performance of the rover. This is accomplished by an online assessment of possible trajectories using synthetic, future camera views created from previous observations of the scene. The proposed trajectories are quantified and chosen based on the expected localization performance. In this study, we validate the proposed method in field experiments at the Jet Propulsion Laboratory (JPL) Mars Yard. Furthermore, multiple performance metrics are identified and evaluated for reducing the overall runtime of the algorithm. We show how actively steering the perception system increases the localization accuracy compared with traditional fixed‐sensor configurations.