基于眼动指标的飞行员注意状态识别可行性研究

在未来高度自动化的飞行器中,飞行员的作业将以监控任务为主,飞行员注意状态的实时检测和干预技术是保证飞行安全的重要基础性技术.本文采用心理学的缓发持续操作任务(GradCPT)试验范式和眼动追踪技术,探索采用眼动指标来识别飞行员注意状态的可行性.试验招募了30名被试验者,分别完成约30min的GradCPT任务,同时利用...     

Retrieval of the change of precipitable water vapor with zenith tropospheric delay in the Chinese mainland

As a preliminary step for assessing the impact of global positioning system (GPS) refractive delay data in numerical weather prediction (NWP) models, the GPS zenith tropospheric delays (ZTD) are analyzed from 28 permanent GPS sites in the Chinese mainland. The objectives are to estimate the GPS ZTD and their variability in this area. The differences between radiosonde precipitable water vapor (PWV) and GPS PWV have a standard deviation of 4 mm in delay, a bias of 0.24 mm in delay, and a correlation coefficient of 0.94. The correlation between GPS ZTD and radiosonde PWV amounts to 0.89, indicating that the variety of tropospheric zenith delay can reflect the change of precipitable water vapor. The good agreement also guarantees that the information provided by GPS will benefit the NWP models. The time series of GPS ZTD, which were derived continuously from 2002 to 2004, are used to analyze the change of precipitable water vapor in Chinese mainland. It shows that the general trend of GPS ZTD is diminishing from the south-east coastland to the north-west inland, which is in accordance with the distribution of Chinese annual amount of rainfall. The temporal distribution of GPS ZTD in the Chinese mainland is that the GPS ZTD reaches maximum in summer, and it reaches minimum in winter. The long term differences between the observational data sources require further study before GPS derived data become useful for climate studies.     

路径积分差分吸收激光雷达反演模型设计与测试

激光雷达作为主动探测手段,能够较好地弥补被动卫星(如OCO-2/3、GOSAT-1/2和Tan Sat等)的不足,实现高精度、全天候和全天时的观测。中国在2022年4月16日成功发射世界首颗基于主动理论探测二氧化碳柱浓度(XCO2)的激光雷达卫星。本文基于前期在秦皇岛的缩比飞行试验数据,围绕优化积分权重函数和优化差分吸收光学厚度两大核心要素,提出了基于光谱能量模型的算法框架。该框架旨在提高基于主动理论的星载激光雷达探测XCO2反演的精度。评估获得光谱能量模型在海上、陆地上的测距精度分别为0.74和6.20 m。论文的工作在10 s滑动平均值下,海洋、城市和山区的平均XCO2值分别为411.07、425.71、417.87 ppm,标准差分别为1.93、0.85、0.96 ppm。综上所述,光谱能量模型对我国发展基于差分吸收激光雷达的二氧化碳浓度算法具有重要的参考意义。     

动态优化中的动响应高阶修改及灵敏度分析

本文通过建立设计变量空间到重分析变量空间的映射关系,然后在重分析变量空间,考虑动响应高阶方向导数及动响应修改量的泰勒级数表达式,利用模态分析技术,推导出一套动响应高阶修改和计算动响应梯度的公式。其工作量完全同于一阶导数修改。公式适合于采用模态截断来限制计算代价的大型飞机结构动态优化设计。算例表明公式具有高精度和高效率。     

弹塑性接触问题边界元缩聚法分析

给出了利用隐含对称条件的二维弹塑性边界元分析公式,并应用于弹塑性接触问题分析。根据接触条件列出了弹塑性接触问题迭代求解的耦合方程。利用接触问题局部非线性的特点,将缩聚法用于迭代求解。基于拟线性、双重迭代法的思想,解决了两重非线性相耦合的问题。最后给出了一个算例。     

基于逻辑神经网络的图象处理方法

阐述了基于逻辑神经网络的图象平滑、压缩编码方法。这些方法的基本思想是：以逻辑神经网络为窗口,选择对某种图象变换敏感的模式训练窗口。当窗口对图象扫描时,窗口在图象的各位置输出响应,通过对这些响应的简单运算,实现所希望的处理。除了理论分析外,文中还给出了各种方法的典型试验结果。     

UML软件开发过程和支持环境研究

从当前对软件工程过程的需求出发,结合软件工程领域的最新成果统一建模语言UML(Unified Modeling Language),重点讨论了适应需求变化的迭代式软件开发过程,提出了柔性软件开发模型.在此研究的基础上,设计了集成化UML软件开发环境的框架,指出其组成应包括UML可视化建模系统、UML模拟系统、UML代码生成系统和UML逆向变换系统4个部分,并提出了需要解决的问题.     

2000年前我国空间材料科学试验设想

讨论空间环境对材料制备的影响;提出空间材料研究的四个发展阶段和各国空间材料制备现今处在研究发展阶段的观点;分析我国空间材料研究的状况、任务及试验的可能途径;叙述空间材料科学研究的内容;对2000年前我国空间材料试验提出初步设想。     

模拟Lamb波在板结构中传播的新型谱板单元

为了进一步提高时域谱有限元法模拟Lamb波在板结构中传播的计算效率,建立了一种能够模拟Lamb波三维传播特性的二维时域谱有限板单元。首次采用了具有Lebesgue最优性质的节点分布形式和扩展位移场,每个节点有6个自由度。形成单元集中质量矩阵时采用一种简单的方法,得到的结果与将一致质量矩阵行相加后的结果相同。研究结果表明,新单元的性能与常用的两种性能优异的时域谱有限元相当;而且由于其质量矩阵的积分计算量少、稳定积分的临界时间步长大,并且能够模拟Lamb波在板结构中传播的三维特性,所以计算效率得到了明显的提高。     

使用Gao-Yong湍流方程计算翼体角偶流动

Gao-Yong湍流方程基于侧偏统计平均方法保留了湍流脉动量的一阶统计信息,并引入加权漂移速度对称性及正交各向异性,导出漂移流连续方程、动量方程和机械能方程,最后依据湍流物理的唯象论,使用动量传输链概念模化封闭了整个方程组.大量算例验证了此方程对广泛范围的复杂湍流问题的适定性.为了进一步的工程应用,将其加入开源计算流体力学软件OpenFOAM(Open Field Operation and Manipulation)中,并就翼体角偶流动进行了数值模拟.翼体角偶流动具有三维分离、马蹄涡等十分复杂的流动特征,通过与实验测量结果的对比研究表明,Gao-Yong湍流方程不论在定性还是定量上,都成功捕捉到这类复杂流动现象的主要特征,得到了令人满意的结果.