泥石流沟危险度定量评价研究——以白龙江陇南两河口镇至桔柑乡段为例

泥石流的危险度是认识、防控泥石流的重要因素,针对反映泥石流危险度的特征函数进行分析,运用量纲分析方法,建立了基于泥石流势能的单沟危险度计算模型。同时考虑到防治工程的减危效果,增加了拦砂坝和排导槽对泥石流的拦挡排疏功能来修正模型,并以白龙江陇南两河口镇至桔柑乡段138条泥石流沟为例来验证模型的有效性,得到了研究区域单沟泥石流危险度值。结果表明:修正模型能计算增加防治工程后单沟泥石流的危险度,具有较好的实用性;沿白龙江流域的泥石流沟中,极高危险区占研究区范围的17.39%,高度危险区占研究区范围的21.74%,且危险区大多集中于白龙江北岸,计算值与野外实际情况基本吻合;然而由于防治工程减危值受历史条件的影响,对于极高危险区的泥石流沟,应及时做好防范。     

自动驾驶搅拌车横向控制设计及试验研究

车辆控制包含横向和纵向控制两部分,其中横向控制根据决策规划输出的路径、曲率等信息进行跟踪控制,不同的横向控制算法适用于不同的应用场景.本文分析了双前桥转向四轴搅拌车的动力学模型,结合搅拌车运行场景,提出了一种基于车辆动力学模型的横向控制算法(LQR),该算法考虑了路面曲率和道路坡度的前馈补偿.利用Matlab对该横向控制算法进行建模,仿真分析其动态响应特性,最后进行实车道路测试.结果表明:LQR横向控制算法适合搅拌车的工作场景,能够兼顾搅拌车的行驶稳定性和乘坐的舒适性.     

贝叶斯框架下基于曲波特征加权的SAR影像分割

为了探究各特征在SAR影像分割中的作用规律,提出一种贝叶斯框架下基于曲波特征加权的SAR影像分割方法.首先,利用曲波变换提取像素的多尺度光谱特征,构成像素特征矢量,为了探究提取的多尺度光谱特征在SAR影像分割中的作用规律,赋予该矢量中的每个特征分量不同的贡献权重,并利用上述特征和贡献权重定义特征加权影像;然后,划分影像域,并在贝叶斯框架下构建基于曲波特征加权的SAR影像分割模型;同时利用马尔可夫链蒙特卡罗(Markov Chain Monte Carlo, MCMC)算法和最大期望值(expectation maximization, EM)算法实现影像分割和权重估计;最后,利用所提出方法和4种对比方法对SAR影像进行分割实验,通过其定性及定量评价结果验证所提出方法不仅能够自适应地确定特征在影像分割的作用,还能有效提高SAR影像分割精度,表明所提出方法在SAR影像多特征分割中的优势.     

离散事件系统框架下信息物理系统攻击问题综述

信息物理系统(cyber physical system, CPS)由受控对象、传感器、执行器、监控器和通信网络组成,通信网络的使用增加了信息物理系统面临外部攻击的风险.鉴于此,综述基于离散事件系统框架处理信息物理系统攻击问题的相关研究工作.首先对信息物理系统进行简要介绍;然后对信息物理系统中的攻击进行分类;最后重点阐述信息物理系统中攻击策略的设计、攻击的检测与防御以及攻击鲁棒性监控器设计的研究现状.     

基于国密算法和PUF的企业用户身份认证系统

针对当前企业信息系统登录方法安全性和可扩展性的不足,设计一种基于国密算法和PUF（物理不可克隆函数）的企业用户身份认证系统。该系统借鉴FIDO U2F（线上快速第二因子身份认证）认证框架,以身份识别令牌作为认证第二因子,使用国产加密算法实现安全性的自主可控,同时在身份令牌中集成了PUF和真随机数发生器,以达到提升安全性和可扩展性的目的。安全性分析表明,该系统的安全性显著高于现有技术实现。实验测试结果表明,该系统运行开销较低,稳定可靠,能够方便、快捷地部署在企业信息系统中。     

基于网络协调器高效切换的太赫兹无线个域网接入协议

针对现有的太赫兹无线个域网（THz-WPAN）相关接入协议涉及到的网络协调器（PNC）切换流程不够完善、存在传输冗余信息和较为明显的时隙资源浪费问题,提出一种基于PNC高效切换的太赫兹无线个域网接入协议（PCHEH-AP）。PCHEH-AP通过利用删除指定节点冗余信息、切换先确认以及PNC切换自适应时隙分配等新机制优化了PNC切换流程,提高了信道利用率,减少了数据时延,使得PNC切换更加合理和高效,能够更好地适应于太赫兹无线网络高业务量的需求。仿真结果表明,相比IEEE 802.15.3c定义的协议及HTLL-MAC协议,PCHEH-AP的数据时延至少降低了8.98%,MAC层吞吐量也提升3.90%。     

矿井监控电源设备的现状及发展趋势

针对矿井监控系统电源设备的现状,结合矿井特殊的应用环境,对影响其工作的不利因素进行了分析,提出了发展趋势,即输入电源宽压自适应、电能感应耦合非接触传输、本安电源大容量化、本安电源远距离传输、智能化控制及故障自诊断、电池容量预估智能化、备用电源时间延长、本安电源抗干扰能力增强等,并指出实现方案,对相关研究提供了新的思路.     

Accelerating the cryo-EM structure determination in RELION on GPU cluster

The cryo-electron microscopy (cryo-EM) is one of the most powerful technologies available today for structural biology. The RELION (Regularized Likelihood Optimization) implements a Bayesian algorithm for cryo-EM structure determination, which is one of the most widely used software in this field. Many researchers have devoted effort to improve the performance of RELION to satisfy the analysis for the ever-increasing volume of datasets. In this paper, we focus on performance analysis of the most time-consuming computation steps in RELION and identify their performance bottlenecks for specific optimizations. We propose several performance optimization strategies to improve the overall performance of RELION, including optimization of expectation step, parallelization of maximization step, accelerating the computation of symmetries, and memory affinity optimization. The experiment results show that our proposed optimizations achieve significant speedups of RELION across representative datasets. In addition, we perform roofline model analysis to understand the effectiveness of our optimizations.     

无人机激光雷达技术在高压输电线路三维设计中的应用

高压输电线路跨度较大,并且沿线地理条件复杂,给设计工作增加了难度.无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)在工程测绘、电力巡检等方面应用广泛,利用无人机搭载激光雷达,对高压输电线路的沿线地理信息进行采集,并使用特定的软件利用采集数据制作三维图,可以为设计人员直观了解输电线路沿线情况和优化设计方案提供必要的支持.基于此,以某220 kV高压输电线路为例,概述无人机校验方案和航线方案的设计内容、激光点云数据处理以及DEM、DOM的生成方法,从工程路径与排位优化方面,总结利用无人机激光雷达技术优化高压输电线路设计的效果,为后续工程施工提供支持.     

基于问卷的"射频电路理论与应用"教改探讨

"射频电路理论与应用"课程综合性强、难度较大,对学生的系统分析能力要求较高.一直以来,我们都致力于将这门课讲授得更加易懂,在深入教学的同时不让同学们丧失兴趣.本文基于对学生的问卷调查,从"射频电路理论与应用"课程教学内容、教学方法及课程考核三个方面阐述了我们将在该课程教学过程中的一些改革思路探讨,希望能让教学质量更上一层楼.