地震作用下混凝土重力坝破坏过程与破坏形态数值仿真

在考虑混凝土材料细观非均匀性影响的基础上,探讨了在材料参数和地震动等不确定性因素影响下混凝土重力坝的破坏过程和破坏形态。通过对金安桥混凝土重力坝的180个样本的非线性数值模拟统计分析,得到了不同水平地震作用下的大坝损伤破坏情况,并提炼出4种典型的破坏形态。计算结果表明随着地震动的增大,大坝损伤总体上趋于严重,但也存在高地震动水平下轻微损伤的情况。典型的破坏形态除了坝头折断、坝踵开裂以外,还发现了下游面起裂、贯穿至上游的情况,且随着地震峰值加速度的增大而越发明显。这对于全面了解重力坝地震损伤的薄弱环节,优化抗震措施提高大坝抗震能力是十分有意义的。     

基于地磁场的弹体滚转角几何解算方法研究

弹体姿态的测量是一项关系到弹道修正实现的关键技术,基于地磁场的姿态测量方法以其低成本、无累积误差等优点成为当前的研究热点。通过几何关系人手,从几何解算方法模型的建立到解算原理的推导,建立地磁场局部模型,推导了解算方程,并利用弹体运动过程中的空间几何关系对三角函数解算结果的多值进行了分析。利用实弹的数据进行了验证分析,表明该解算方法简单且能达到预期的测量效果,具有很好的应用前景和重要的军事应用价值。     

大型观测有效载荷对空间站平衡姿态影响研究

空间站通常运行在力矩平衡姿态下。空间站上搭载大型天文观测有效载荷时,载荷运动会产生干扰力矩,对空间站平衡姿态会产生影响。针对搭载在空间站平台上的大型观测类有效载荷工作特点,建立了其运动补偿规律和扰动模型,将扰动引入空间站的平衡姿态动力学过程中,并进行了计算机仿真和分析。仿真结果表明,在设计的二次调节器和前馈控制器的作用下,转动有效载荷运动引起的姿态角、姿态角速率变化等控制在一定的范围内,且有效载荷的跟踪观测效果较稳定。     

A general method of spatio-temporal clustering analysis

Spatio-temporal clustering has been a hot topic in the feld of spatio-temporal data mining and knowledge discovery.It can be employed to uncover and interpret developmental trends of geographic phenomenon in the real world.However,existing spatio-temporal clustering methods seldom consider both spatiotemporal autocorrelations and heterogeneities among spatio-temporal entities,and the coupling in space and time has not been well highlighted.In this paper,a unifed framework for the clustering analysis of spatio-temporal data is proposed,and a novel spatio-temporal clustering algorithm is developed by means of a spatio-temporal statistics methodology and intelligence computation technology.Our method is applied successfully to fnding spatio-temporal cluster in China’s annual temperature database for the period 1951 1992.     

Robust Fault‐Tolerant Control of Launch Vehicle Via GPI Observer and Integral Sliding Mode Control

A robust fault‐tolerant attitude control scheme is proposed for a launch vehicle (LV) in the presence of unknown external disturbances, mismodeling dynamics, actuator faults, and actuator's constraints. The input‐output representation is employed to describe the rotational dynamics of LV rendering three independently decoupled second order single‐input‐single‐output (SISO) systems. In the differential algebraic framework, general proportional integral (GPI) observers are used for the estimations of the states and of the generalized disturbances, which include internal perturbations, external disturbances, and unknown actuator failures. In order to avoid the defects of the conventional sliding surface, a new nonlinear integral sliding manifold is introduced for the robust fault‐tolerant sliding mode controller design. The stability of the GPI observer and that of the closed‐loop system are guaranteed by Lyapunov's indirect and direct methods, respectively. The convincing numerical simulation results demonstrate the proposed control scheme is with high attitude tracking performance in the presence of various disturbances, actuator faults, and actuator constraints.     

下井人员生命体征传感器的设计

针对目前中国矿井人员健康在线监测技术落后、未实现下井人员身体状况在线监测的现状,介绍了一种矿井人员区域定位与健康监测系统的总体结构,重点研究了下井人员健康监测传感器技术,提出了体温监测传感器、脉搏监测传感器、救护队员姿态监测传感器及一种集成的生命体征监测传感器的设计方案,对预防矿井潜在医疗紧急事件具有重要意义。     

无线传感器网络中基于异构节点的覆盖控制算法

研究了无线传感器网络中基于异构节点的优化覆盖控制问题.异构无线传感器网络由两类能力不同的节点组成,包括普通节点和超级节点.对普通节点采用基于状态轮转的覆盖控制算法,对超级节点采用基于路由表的转发策略.通过两类节点的协作使得网络达到覆盖与连通的目的.模拟结果表明,在具有相同初始能量的情况下,该算法与SHHN-HS算法相比能够延长网络生命期.     

基于投影匹配的目标姿态测量方法研究

提出一种在图像投影匹配基础上进行的目标姿态测量新方法,避免了传统姿态测量中左右像面目标的特征匹配或灰度匹配.二维投影相关法是基于二维投影的灰度相关匹配算法,主要利用匹配图像相邻像素的灰度值的大小关系应该相同的原理进行图像匹配.在此基础上采用双目视觉测量空间轴对称目标姿态,应用面面交会法获取轴对称目标在像面的轴线,进行三维姿态测量.模拟实验结果表明:该方法姿态角测量误差小于0.2°;且计算速度快,结果稳定,能够满足处理的要求.     

基于卡尔曼滤波算法的微型SINS误差剔除的研究

针对卡尔曼滤波器在基于MEMS传感器构成的捷联惯导系统（SINS）误差补偿中的应用,系统分析了微惯性器件组成的载体在运动中所受到的干扰,通过对这些干扰的分析得出其误差模型,采用噪声协方差分析方法,利用卡尔曼滤波对其误差进行补偿。此外,在卡尔曼结构基础上,引入了姿态阵修正,进一步减小了捷联系统外部误差与姿态角误差对载体位置精度的影响。仿真和载体试验结果表明：系统具有较高的精度和较好的可靠性。     

基于IMEMS传感器的汽车运动姿态测量系统研究

针对传统的采用机械转子陀螺构成机械平台来测量汽车姿态方法的不足,研究开发了基于集成微机电系统（IMEMS）传感器的捷联式汽车运动姿态测量系统。该系统采用四元数法作为汽车运动姿态的解算方法,并由Kalman滤波器完成对姿态角四元数估计误差和加速度计及角速度陀螺信号的融合,得到汽车姿态角的最优估计值,阐述了该系统硬件构成和软件设计,并通过汽车道路试验对系统的可行性进行了验证。结果表明：此测量系统能够满足汽车运动姿态测量的精度要求,是确实可行的测量系统。