Mei symmetry and conserved quantities in Kirchhoff thin elastic rod statics

We investigate the application of the Mei symmetry analysis in finding conserved quantities for the thin elastic rod statics. By using the Mei symmetry analysis, we have obtained the Jacobi integral and the cyclic integrals for a thin elastic rod with intrinsic twisting for both the cases of circular and non-circular cross sections. Our results can be easily reduced to the results without the intrinsic twisting that have been reported. Through calculation, we find that the Noether symmetry can be more directly and easily used than the Mei symmetry in finding the first integrals for the thin elastic rod. These first integrals will be helpful in the study of exact solutions and stability, as well as the numerical simulation of the elastic rod model for DNA.     

不完全量测下长基线系统的水下目标跟踪算法

针对不完全量测情况下长基线系统对水下目标跟踪精度会下降的问题,提出了最小二乘-容积卡尔曼滤波(Least Squares-Cubature Kalman Filter,LS-CKF)算法。选取容积卡尔曼滤波(Cubature Kalman Filter,CKF)为基本跟踪算法并将其改进为两步滤波模式.增加的第1步滤波使用最小二乘估计优化时间更新阶段的容积点,提高了第2步滤波中量测更新的精度。进一步推导了量测信息为距离时新算法的简化形式,降低了运算复杂度,使其能更好地应用于水下跟踪系统.仿真实验和湖试数据的处理结果表明,在丢失量测数据较多且初始状态误差很大的恶劣情况下,LS-CKF收敛速度比标准CKF算法提升了1倍,且跟踪误差降低10%以上。      

导数同步荧光光谱法同时测定食品中的合成色素

建立了测定食品中胭脂红和日落黄的一阶导数同步荧光光谱法。研究了胭脂红和日落黄在不同pH值溶液中的同步荧光光谱特征,确定了同步荧光光谱的最佳波长差。当Δλ=130 nm时,胭脂红和日落黄导数同步荧光光谱的零交点位于313.6和302.8 nm,可分别测定日落黄和胭脂红的含量。胭脂红在0.1~4.0 mg·L-1、日落黄在0.1~2.0 mg·L-1范围内浓度与导数同步荧光值呈线性,相关系数(R2)为0.999 2和0.996 6;检出限为0.041和0.019 mg·L-1;相对标准偏差(RSD)为4.8%和4.6%。 回收率在91.0%~110%之间。 测定结果与导数-分光光度法的结果相一致,具有简便、 快捷等特点,能够同时测定食品中胭脂红和日落黄的含量。     

三代微光像增强摄像系统选通成像系统研究

提出一种能够高速选通工作的三代微光像增强摄像系统（ICCD）。采用三代像增强器,设计了光阴极选通控制电路,使ICCD系统能够高速选通成像;通过分析、比较,设计了双高斯复杂化结构的中继镜头耦合方案,获得了高透过率、高调制传递函数（MTF）的图像耦合性能。采用数字CCD、数字图像采集卡及其集成的图像处理硬件,编写了相关处理软件,使ICCD系统的图像能够快速呈现。结果表明:设计的三代选通ICCD具有3.3 ns选通门宽,空间分辨力达到600 TVL。     

基于偏振激光辅助照明的ICCD探测技术研究

为了验证偏振激光辅助照明ICCD探测目标的可行性,I以偏振成像探测原理为基础,提出一套基于偏振激光辅助照明的ICCD探测系统。该系统采用808 nm人眼不可见偏振激光辅助照明,ICCD对后向散射激光进行检偏和光电信息转换,实现背景中目标的偏振成像探测。通过在野外环境中对该系统的探测能力进行实验测试,结果表明,在0、45和90检偏角下,人造金属涂漆目标对照射偏振激光退偏小于10%;绿色背景对照射偏振激光退偏度约50%;沙土地面退偏度约30%,人造金属涂漆目标相对于自然背景随检偏角增大图像对比度也越大。     

一种新的光电设备方位角度检测方法

针对工作在静座桅杆条件下的光电设备,提出一种低成本的方位角度检测方法。采用2个倾角仪检测光电设备的俯仰轴和倾斜轴的角速度,用1个陀螺检测光电设备的方位轴角速度,完成光电设备方位角度变化量的解算。在已知初始方位角度的情况下,获取光电设备的实时方位角度值。实验表明,采用0.01的倾角仪和零偏稳定性为0.015/h的激光陀螺,方位精度达到0.009。     

基于人体多方位运动的三维自主导航定位算法

基于MEMS传感器的行人导航通常利用行人航迹推算算法解算出人体位置的坐标对行人定位。传统行人航迹推算算法只能用于单一前进行走运动模式,不适用于人体实际的多方位运动模式。因此,提出了一种多方位运动三维自主导航定位算法,利用三轴加速度计数据对行人进行步态检测和步长估计,在分析了加速度计单轴数据的基础上,讨论了4类运动模式的识别方法,推导出适用于人体多方位运动模式的航迹推算公式。在智能手机平台上进行测试验证,实验结果表明,所提出的多方位运动模式自主导航定位算法在人体实际运动中,定位误差小于3.2%,很大程度上提高了导航精度。     

星敏感器内参数标定误差研究

星敏感器是一种高精度姿态测量设备,被广泛应用于航天、航空、舰船等领域,其性能主要取决于内参数的标定精度。选用何种标定方法完成内参数的标定以及如何提高内参数的标定精度是星敏感器实现高精度姿态测量的关键。针对现有的依赖姿态解算的标定方法与不依赖姿态解算的标定方法进行了相应研究,通过采用网格状星图分析了两类标定方法的噪声特性,同时对比研究了两类标定方法在不同星点数目、不同星点分布下的标定情况。仿真结果表明:星点数目越多内参数的标定精度越高,星点分布越均匀内参数的标定精度越高,且在同等情况下依赖姿态解算的标定方法的精度要优于不依赖姿态解算的标定方法。     

新型红色荧光粉SrO·Y2O3:Eu的合成及其发光性能研究

以甘氨酸快速燃烧法合成了一种新型红色荧光粉SrO·Y2O3:Eu,并用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及荧光分光光度计(FL)对样品的物相结构、微观形貌及粒度、光谱性质等进行了分析表征。结果表明:制得的样品含有SrY2O4和Y2O3两相,分别属于正交晶系和立方晶系。所合成样品颗粒为球形,一次颗粒粒径为100～200nm。样品的激发主峰在280nm处,为O2-的2p轨道到Eu3 的4f轨道的电荷迁移跃迁所致,主发射峰位于592nm,属于Eu3 的5D0→7F1跃迁,614nm处还有一较强的发射峰,归属于Eu3 的5D0→7F2跃迁。此外,研究发现甘氨酸与硝酸根配比、焙烧温度、Eu3 浓度等条件均对SrO·Y2O3:Eu的亮度有一定的影响。     

纳米Al_2O_3颗粒对镍电结晶过程的影响

借助循环伏安(CV)和计时安培(CA)研究了在不同电位下,纳米Al2O3微粒对镍由硫酸盐混合溶液在铜基底上电结晶沉积的影响.结果表明,Ni-Al2O3镀液体系电沉积的起始电位约为-740 mV.随着阶跃电位负移,Ni-Al2O3镀液体系电沉积成核时间tm逐渐缩短.与纯Ni镀液体系电沉积的tm相比,在-740~-830mV较低阶跃电位下,Ni-Al2O3镀液体系电沉积的成核时间tm明显缩短,表明Al2O3微粒有助于镍的电结晶成核.在-890 mV阶跃电位下,Ni-Al2O3镀液体系电沉积初始阶段的成核过程满足Scharifker-Hills三维瞬时成核模型.