走进海陆空“时空隧道”

太远的且不说，20世纪末发生的令人震惊的神秘事件及一个个难解之谜，让人联想起这样一句话：“洞中方一日，世上已千年。”也许在那个科技不发达的年代，人们还不知道时空隧道的真正含义，大多认为是美丽的神话传说。目前，科学界给时空隧道的定义是：从一个时间一个地点到另一个时间另一个地点的通道。     

动态地球磁层的时空剖分编码

动态地球磁层时空剖分模型借鉴了广泛应用于地学大数据的地球格网模型思想，实现了面向地球磁层的动态、非规则化物理空间的多层级剖分，且剖分格网形变稳定，可以实现一定范围内地球磁层时空特性的形式化。在此基础上，对剖分得到的时空格网进行编码表达，以便于计算机存储和处理，这是构建地球磁层大规模观测数据统一管理基础时空框架的另一个关键问题。由于地球磁层特殊的时空特性，经典、单一思路的地学编码方案较难完整地反映格网间的时空关系，因此难以支持格网间的基础时空关系计算。本文融合了整数坐标编码与Morton曲线编码的基本思路，实现了对漂移壳剖分格网的高效编码方案设计，完成了动态地球磁层的时空框架构建，从而为地磁数据的高效组织和处理奠定了基础。实验证明，本文提出的编码方案编码效率较高，且可以支持高效的相邻关系计算，为动态地球磁层多源、多层级、异构的大规模观测数据的组织与计算提供了一种解决方案。      

虫洞——连接时空的隧道

正霍金认为,虫洞的重要作用在于连接时空隧道。如果把时空比喻为苹果,虫洞就是连接苹果表面上两个点的洞穴,这个洞穴对应的是连结时空中相异两点的捷径。从一个洞穴到另一个洞穴,如果沿苹果表面走就比较远,而走苹果里面的隧道就比较近。宇宙中的虫洞就好像这个隧道。假定存在虫洞,我们有可能穿越虫洞去别的宇宙旅行吗?科学家认为有这种可能,     

外星文明与时空旅行(下)

在天体物理学中,虫洞的意思,按照史蒂芬·霍金在《时间简史》中的通俗解释是这样的: "虫洞就是一个时空细管,它能把几乎平坦的、相隔遥远的区域连接起来.……因此,虫洞正和其他可能的超光速旅行方式一样,允许人们到过去旅行."直白一点,就是从理论上说,虫洞可以让人从一个世界(时空)到达另一个世界.     

引力探测器-B入轨

引力探测器-B(GP-B)卫星于2004年4月19日发射,基本目的是验证爱因斯坦的广义相对论。爱因斯坦于1915年就提出了广义相对论,认为引力场的存在影响时空的几何形状,这个效应似乎使得空间一时间弯曲。根据这个理论,有两位科学家在1918年通过计算得出结论：一个旋转的大质量物体将缓慢地拖曳其周围的时空,这种效     

试论智慧生命造访地球的可能性（上）

从物理学上来看，宇宙广袤而浩瀚，只是这样无垠的宇宙究竟有多少个 ?只有一个吗 ?那么我们所生活着的这个宇宙之外还有宇宙吗 ?还有，我们所生活着的这个宇宙到底是什么时候、又是以怎样的方式形成的呢 ?所有的这些依旧还是个谜，裹在它们脸上神秘的面纱到了今天，还是没有被我们揭下。 　　现代科学所理解的宇宙是在大约 200亿年前诞生的，从此一个拥有超大能量的“时空”出现了，接着，它就迅速地膨胀起来，最后，形成了广袤的宇宙。可是，在这里就出现了一个问题，即这个超大能量的时空出现以前是一个什么样子呢 ?它已经超越了我们所能…     

宇宙探索十九、暗能量的幽灵

爱因斯坦的失策 幽灵般的暗能量,曾经造成爱因斯坦的双重失策.这到底是怎么回事,让我们从头说起. 1915年,爱因斯坦完成了包含了引力的相对论--广义相对论.这是关于空间、时间和物质运动之间相互关系的理论.爱因斯坦把它们之间的复杂关系高度浓缩在一个简单的公式(即引力场方程)中,公式两边的含义是,物质使时空弯曲,弯曲时空告诉物质如何运动.     

跨越时空的旅程——爱因斯坦及其他(一)

把相对论仅看成是新引力理论是不够的.归根结底,相对论属于时空科学.爱因斯坦的不朽贡献之一,就在于发现了时空是可变的、运动的.但时空更为神奇的属性还深藏在人们的思想之外.如果可以认定UFO属于智慧文明的产物,那么它就应该同时属于与时空深层次属性相融合的结晶;换句话说,探索UFO之谜的本质就是探索时空之谜.本文以独特的视角,追溯并阐释了爱因斯坦不寻常的时空发现之路.     

自旋黑洞周围的弯曲时空

广义相对论描述质量和能量如何引起时空弯曲。这个计算是复杂的，因此。爱因斯坦方程的精准解很罕见。1963年。《物理评论快报》刊登了一个非常重要的爱因斯坦方程的解。后来的分析表明。这个解是对自旋黑洞周围弯曲时空的独特描述。由于所有的黑洞都在自旋，所以这个解在天体物理学家研究黑洞行为及黑洞附近的物质活动时是必不可少的。     

宇宙中最怪异的东西

5.迷你黑洞 如果关于引力的一个新的激进理论“膜理论”是对的，那么会有数千个微小的黑洞分散在我们的太阳系．这些小黑洞都只有原子核的大小。和它们的大个同胞不同，这些迷你黑洞是大爆炸产生的，并且对时空的影响不同，因为它们和第五维时空密切相关。     

基于脊波变换的一种红外图像增强技术

在研究红外图像特性的基础上,提出了一种基于多尺度脊波变换的红外图像增强方法。脊波变换特别适合于具有直线或超平面奇异性的高维信号的描述,在导引头红外图像处理中使用脊波变换来检测图像的边缘和跟踪是一种有效的方法,而且具有较高的逼近准确度。首先,利用脊波变换技术对红外图像进行处理。然后,对脊波变换系数进行增强。最后用脊波逆变换对红外图像重构。结果表明,该方法对导引头的红外自动目标识别是快速和有效的。     

滤环上微局部化模的正则奇点

滤环R上的模在微局部化下的性质是许多文献讨论的问题.Essen证明了Zariski滤环R上的模M若具有正则奇点,则它的微局部化Q\+μ\-S(M)作为Q\+μ\-S(R) 模仍具有正则奇点,但Q\+μ\-S(M)作为R 模是否仍具有正则奇点则不知道.对这一问题进行了讨论,并证明了若M是有正则奇点的R 模且M上的局部滤是良滤,则Q\+μ\-S(M)作为R 模是具正则奇点的模.在一定条件下解决了该问题.      

BUAA-RR七自由度机器人机械结构设计

就BUAA-RR七自由度机器人的操作机机构选型、关节结构、零部件设计等提出了一整套设计原则和方法.研制成的BUAA-RR七自由度机器人,结构紧凑、合理,运动灵活、可靠,达到了避障和避奇异位形等预定目标.      

有关圆定理的几点讨论

经典圆定理只证明了奇点位于圆外的情况，本文用正则摄动法证明了源和汇位于圆上时，圆定理也是适用的。本文对奇点位于圆内时，应用圆定理的某些限制条件，也作了讨论。     

动力学奇点在漂浮基双臂空间机器人姿态无扰运动规划中的应用

讨论了载体位置、姿态均不受控制的双臂自由浮动空间机器人的无扰运动规划问题．结合系统的动量及动量矩守恒关系，证明了动力学奇点的存在，并导出了动力学奇点的数学解析求解公式．在此基础上，利用动力学奇点给出了双臂自由浮动空间机器人载体姿态无扰运动路径的规划设计方法．该方法有助于空间环境下遥控机械手辅助航天器对接等任务操作的运动规划。     

变速控制力矩陀螺模式调度型操纵律设计

变速控制力矩陀螺(VSCMG)是一种飞轮转速可变的单框架控制力矩陀螺,可工作在控制力矩陀螺(CMG)模式、飞轮(RW)模式以及VSCMG模式.考虑VSCMG的工作特点,设计一种工作模式自主调度的操纵律.当系统远离奇异时,仅以CMG模式工作,产生大的输出力矩.当系统接近奇异时,以VSCMG模式工作,采用RW协助CMG回避奇异.当航天器处于姿态稳定模式需要精细控制力矩时,仅以RW模式工作.该操纵律由模式调度策略、CMG操纵律、RW操纵律3部分组成,把一个3×2N矩阵的求伪逆问题转化为两个3×N矩阵的求伪逆问题,物理意义明显,奇异回避易于实现.对某4-VSCMG系统的仿真结果表明,上述操纵律是可行的.     

Optimal trajectory planning of free-floating space manipulator using differential evolution algorithm

The existence of the path dependent dynamic singularities limits the volume of available workspace of free-floating space robot and induces enormous joint velocities when such singularities are met. In order to overcome this demerit, this paper presents an optimal joint trajectory planning method using forward kinematics equations of free-floating space robot, while joint motion laws are delineated with application of the concept of reaction null-space. Bézier curve, in conjunction with the null-space column vectors, are applied to describe the joint trajectories. Considering the forward kinematics equations of the free-floating space robot, the trajectory planning issue is consequently transferred to an optimization issue while the control points to construct the Bézier curve are the design variables. A constrained differential evolution (DE) scheme with premature handling strategy is implemented to find the optimal solution of the design variables while specific objectives and imposed constraints are satisfied. Differ from traditional methods, we synthesize null-space and specialized curve to provide a novel viewpoint for trajectory planning of free-floating space robot. Simulation results are presented for trajectory planning of 7 degree-of-freedom (DOF) kinematically redundant manipulator mounted on a free-floating spacecraft and demonstrate the feasibility and effectiveness of the proposed method.     

气动式座舱压力调节系统稳定性的分析与优化

为了解决气动式座舱压力调节系统装配飞机时出现的座舱压力波动现象,分析了座舱压力控制系统的组成,根据余压段实际参与压力调制的组件,对控制系统进行了简化,以此为例分析系统的稳定性。首先对系统中的非线性环节进行了详细分析,得到其描述函数和负导描述函数曲线。比较了小孔-气容结构在常压、小幅充放气条件下的过渡过程,发现在该使用条件下的充放气时间基本相等,据此将小孔-气容结构的传递函数建模为一阶环节,指出了二者的相同及不同之处。使用描述函数的方法对系统的稳定性进行判断,提出了实现稳定的可行性方法。全物理仿真结果表明,使用该方法可使座舱压力调节系统的性能达到规范所要求的指标。      

基于单帧图像质量加权的视频质量评价模型

利用人眼视觉特性与视频序列时空相关特性,提出了基于视频序列内单帧图像质量加权的视频质量评价模型.其中,单帧图像质量利用峰值信噪比和结构相似性度量作为图像质量的描述参数,采用神经网络(NN,Neural Network)与支持向量机(SVM,Support Vector Machines)建立图像质量评价模型;视频序列质量由序列内单帧图像质量加权衡量,加权因子描述了视频序列内运动及场景变化的剧烈程度.仿真实验结果表明,该模型的输出能有效地反映图像的主观质量.模型预测出的单帧图像质量和视频序列质量的单调性相比PSNR分别提高7.42%和10.47%,均方根误差相比则提高了36.06％和10.48%.      

结构原始疲劳质量分布确定方法的改进

现有的三参数威布尔分布描述结构原始疲劳质量的方法对于工程应用中的小样本试验,存在参数估计值性差,直接影响结构经济寿命的评定,本文提出了原始疲劳质量的双参数威尔分布模型,并采用极大似然法估计分布函数参数,讨论了结构损伤度与分布参数置信区间的关系,进而研究了形状参数给定条件下的单参数威布尔分布模型以及结构损伤度的变化规律,通过应用实例对三参数威布尔分布,双参数威布尔分布和单参数威布尔分布进行了对比分析