检索结果-内蒙古大学图书馆

吉林大学学报(工学版) 2025年第1期55卷 355-365页

作者：范国伟高宇刘泉志肖阳吕雪莹张乐张刘吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130012

针对高分辨率挠性遥感卫星在进行对地观测任务时的多约束姿态最优机动规划问题,提出了一种改进的hp自适应Radau伪谱法。本文方法采用双层优化迭代策略,以微分-代数约束在以高斯分布的采样点处的残差为误差评估准则进行优化,以各采样点... 详细信息

针对高分辨率挠性遥感卫星在进行对地观测任务时的多约束姿态最优机动规划问题,提出了一种改进的hp自适应Radau伪谱法。本文方法采用双层优化迭代策略,以微分-代数约束在以高斯分布的采样点处的残差为误差评估准则进行优化,以各采样点处曲率最大值与标准差比值的四分之一为细化准则进行二次优化,这两点共同提高了该方法的求解效率。首先结合卫星动力学、运动学和挠性附件的振动方程,建立了面向最优控制方法的刚挠耦合状态空间方程;其次在建立包含代数-微分约束、控制力矩约束、角动量约束、路径约束以及满足优化目标函数的基础上,采用改进hp自适应Radau伪谱法将最优控制问题转化为一般的非线性规划问题进行求解。仿真结果表明,本文方法能够生成满足各项约束要求的最优轨迹,且相比于传统hp自适应伪谱法在同精度下耗时更短,具有更高的求解效率。本文方法为高分辨率遥感卫星执行复杂空间任务提供了设计依据,具有工程意义。

关键词：挠性遥感卫星 hp自适应 Radau伪谱法多约束轨迹优化

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基于双电性源的磁共振地下水探测技术数值模拟与特征分析

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地球物理学报 2025年第3期68卷 1174-1185页

作者：林小雪韦萌常天琦林婷婷吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130026 地球信息探测仪器教育部重点实验室长春130026

磁共振测深技术具备定性、定量获取地下水分布信息以及针对性强等优势,被广泛应用于野外水资源勘察以及工程性危害水源预警等领域.近年来,随着城市地下空间的逐渐开发和利用,城市地下水的探测需求越来越迫切.基于传统磁性源的地面磁共... 详细信息

磁共振测深技术具备定性、定量获取地下水分布信息以及针对性强等优势,被广泛应用于野外水资源勘察以及工程性危害水源预警等领域.近年来,随着城市地下空间的逐渐开发和利用,城市地下水的探测需求越来越迫切.基于传统磁性源的地面磁共振地下水探测方法已趋于成熟,但由于其存在磁性回路覆盖面积大、响应信号振幅低等问题而无法在高噪声的城市环境中开展应用.针对以上问题,本文提出利用双电性源代替传统大规模磁性源回路,以解决环境适应性问题;推导空间磁场表达式,构建核函数,获取强振幅正演响应,以解决信号幅值低的问题;建立反向脉冲和同向脉冲双电性源激发模型,以讨论最佳双源装置;设置不同收发距和百米级深水案例,以探索收发参数对城市深水场景的探测潜力.经深入分析得知,同向脉冲双电性源装置能够获取远超于反向脉冲双电性源、单电性源以及传统磁性源的磁场覆盖距离、灵敏度核函数辐射深度以及深水信号感应强度.结果证明,本文所提出的双电性源磁共振探测方法具有地形适应性好、探测灵敏度高以及激发深度大等绝对优势,能够极大地拓宽磁场覆盖范围,从方法上突破传统磁性源探测弊端,具备纵深聚焦揭示深部异常体的能力.本文的研究结论为打破传统磁共振探测的瓶颈深度、以及推进城市环境下的磁共振地下水探测进程提供了理论基础.

关键词：电性源磁共振双源信号增强

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基于变分模态分解的地面磁共振谐波消噪方法

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吉林大学学报(理学版) 2025年第2期63卷 559-566页

作者：王琦刘钊闻杜海龙玄玉波刁庶吉林大学通信工程学院长春130012 吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130061 无锡职业技术学院控制工程学院江苏无锡214121

针对地面磁共振信号非常弱,极易受电磁噪声干扰的问题,提出一种基于变分模态分解的地面磁共振谐波消噪方法.该方法采用基于改进变分模态分解的工频谐波消除方式,并根据频谱分析设定模态分量数与初始中心频率,解决了常规谐波建模消噪方... 详细信息

针对地面磁共振信号非常弱,极易受电磁噪声干扰的问题,提出一种基于变分模态分解的地面磁共振谐波消噪方法.该方法采用基于改进变分模态分解的工频谐波消除方式,并根据频谱分析设定模态分量数与初始中心频率,解决了常规谐波建模消噪方法仅能处理单次采集数据而导致的运算效率慢等问题.实验结果表明,该方法在多基频或基频随时间变化等复杂噪声场景中,得到了良好的谐波分量估计效果,并可快速、有效地消除工频谐波干扰,大幅度提升了地面磁共振探测数据信噪比.

关键词：变分模态分解地面磁共振谐波干扰基频变化

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AlN:Er^(3+)松树状纳米结构:发光与磁性多功能材料

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物理学报 2025年第6期74卷 201-212页

作者：丁昕田子峰王秋实刘才龙崔航渤海大学物理科学与技术学院锦州121013 聊城大学物理科学与信息工程学院聊城252000 吉林大学物理学院长春130000

采用直流电弧等离子体法,以Al粉和Er_(2)O_(3)粉为原料,在氮气环境下,成功制备出了具有松树状纳米结构的Er^(3+)掺杂AlN(AlN:Er^(3+))材料.通过X射线衍射、X射线光电子能谱、能量色散光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和高分辨率透... 详细信息

采用直流电弧等离子体法,以Al粉和Er_(2)O_(3)粉为原料,在氮气环境下,成功制备出了具有松树状纳米结构的Er^(3+)掺杂AlN(AlN:Er^(3+))材料.通过X射线衍射、X射线光电子能谱、能量色散光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和高分辨率透射电子显微镜的分析,详细测定了松树状纳米结构的成分、形貌特征和显微结构.结果显示,该材料呈现出典型的六方纤锌矿晶体结构,其形态由主干与分支纳米线交织而成,且证实Er^(3+)成功掺入其晶格中.光致发光光谱显示,AlN:Er^(3+)能够发出强烈的绿光(~548 nm),并伴有多个发光峰,分别对应于Er^(3+)内层4f电子跃迁的特征发光峰.根据不同温度下热耦合能级(^(2)H_(11/2)/^(4)S_(3/2)→^(4)I_(15/2))发光光谱强度的比值,在温度为293 K时获得最高相对灵敏度,为1.9×10^(-2) K^(-1).磁学测量表明,AlN:Er^(3+)显现出明显的室温铁磁性.通过第一性原理计算后发现其磁矩主要由Al空位周围N原子的2p轨道电子自旋极化产生.AlN:Er^(3+)松树状纳米结构在光电器件、温敏传感器以及稀磁半导体等多个领域展现出潜在的应用前景.

关键词：氮化铝光致发光温敏稀磁半导体

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基于机器视觉辅助避障的导盲手杖设计

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集成电路与嵌入式系统 2025年第3期25卷 9-14页

作者：曹钰刘玫刘景行王远吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130022

视障人群的出行及日常活动普遍依赖导盲犬、导盲手杖或他人帮扶等方式,但随着经济发展,城市规划变得越来越密集,城市布局和道路规划的复杂度也逐渐增加,上述方法已经不能够保障视障人士的出行及日常生活安全,因此加强对视障群体的关注... 详细信息

视障人群的出行及日常活动普遍依赖导盲犬、导盲手杖或他人帮扶等方式,但随着经济发展,城市规划变得越来越密集,城市布局和道路规划的复杂度也逐渐增加,上述方法已经不能够保障视障人士的出行及日常生活安全,因此加强对视障群体的关注力度、提高其生活质量是我们亟待解决的问题。本设计着眼于机器视觉对彩色信息和深度图像的去噪、滤波、目标标定等处理,加以机器学习训练,实现图像的色彩识别、常见障碍物识别及距离测量功能,将分析结果转换为音频信号并通过语音输出给用户,给予一定行进建议,致力于为视障人士提供避障服务,降低在行走过程中因无法提前预测的障碍物对出行造成的负面影响。

关键词：机器视觉人工神经网络导盲手杖图像处理 OpenMV

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智能公寓新型无线电能路由器的能量传输与电能质量控制方法

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电力科学与技术学报 2025年第1期40卷 211-220页

作者：周杰庞营王雷徐文郑涛涛李游夏晨阳安徽铜冠铜箔集团股份有限公司安徽合肥230000 吉林大学地球信息探测仪器教育部重点实验室吉林长春130000 吉林大学仪器科学与电气工程学院吉林长春130000 湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 国网湖南省电力有限公司超高压变电公司湖南长沙410004 中国矿业大学电气工程学院江苏徐州221116

随着电动汽车、光伏发电等越来越多的新型电网交互型设备接入楼宇,以往的楼宇变电站难以处理复杂的能量流动,导致能量传递效率降低、接口复杂化和电能质量变差的现象。为此,提出一种无线电能路由器与电能质量控制方法。首先,为设计高效... 详细信息

随着电动汽车、光伏发电等越来越多的新型电网交互型设备接入楼宇,以往的楼宇变电站难以处理复杂的能量流动,导致能量传递效率降低、接口复杂化和电能质量变差的现象。为此,提出一种无线电能路由器与电能质量控制方法。首先,为设计高效的能量流动控制方法,提出无线电能路由器构成的等效模型;其次,为了在所有负载、电能质量情况中保持高效的能量流动,对不同负载、电能质量情况进行分类并给出相应的控制参考量;随后,基于所有分类的控制参考量,设计对不同负载、电能质量情况下的功率控制方法;最后,为验证所提结构和控制方法的可行性,设计相对应情况的仿真案例。所提无线电能路由器可以为楼宇提供一种统一接入电网交互型设备的解决方案,具有重要的工程意义。

关键词：无线电能传输电能质量补偿电能路由器变流器控制

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同步误差对Overhauser磁力仪性能的影响

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吉林大学学报(信息科学版) 2025年第1期43卷 14-19页

作者：师晨帅张爽陈曙东吉林大学电子科学与工程学院长春130012

由于在应用磁法探测时,为抑制地磁日变等低频磁场干扰对测量结果的影响,通常会进行多台磁力仪的同步测量,而时间同步误差对抑制效果有明显影响。为此,以实验室自研的JOM-5SF型Overhauser磁力仪为基础,研究了不同时间同步误差对Overhause... 详细信息

由于在应用磁法探测时,为抑制地磁日变等低频磁场干扰对测量结果的影响,通常会进行多台磁力仪的同步测量,而时间同步误差对抑制效果有明显影响。为此,以实验室自研的JOM-5SF型Overhauser磁力仪为基础,研究了不同时间同步误差对Overhauser磁力仪在地磁探测和仪器灵敏度评估方面的影响。在吉林大学校园内利用两台Overhauser磁力仪进行实验,将实验结果与专业机构评估结果进行对比分析表明,时间同步误差越小,两仪器磁场值之差跳动范围越小,同步法评估仪器的灵敏度越准确。实验结果对Overhauser磁力仪的研制和应用具有一定参考作用。

关键词： Overhauser磁力仪时间同步灵敏度地磁探测

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JOM-5J台站监测型Overhauser磁力仪灵敏度估计

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吉林大学学报(信息科学版) 2025年第1期43卷 20-25页

作者：孙玉芝陈曙东张爽吉林大学电子科学与工程学院长春130012

为满足地磁台站磁场总强度的观测需求,自主设计了一种台站专用磁力仪架构,并研制了JOM-5J台站监测型Overhauser磁力仪。分别在野外低噪声和嘈杂的高电磁干扰条件下采用单台直接测量法和双台同步法对仪器进行了灵敏度评估。实验结果表明,... 详细信息

为满足地磁台站磁场总强度的观测需求,自主设计了一种台站专用磁力仪架构,并研制了JOM-5J台站监测型Overhauser磁力仪。分别在野外低噪声和嘈杂的高电磁干扰条件下采用单台直接测量法和双台同步法对仪器进行了灵敏度评估。实验结果表明,JOM-5J磁力仪在周期为1 s时的灵敏度可达0.02 nT。其可替代GSM-90F用于地震前兆观测和火山长期监测。

关键词：地震台站 Overhauser磁力仪 RS485通信灵敏度

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基于遗传算法的QUBE-Servo2倒立摆系统PD参数整定

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吉林大学学报(信息科学版) 2025年第1期43卷 58-64页

作者：孙慧慧栾卉王沁怡宋元春尹佳欣吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130022 吉林大学国家地球物理探测仪器工程技术研究中心长春130022

针对传统试凑法选取的倒立摆PD(Proportion Differentiation)控制器参数具有主观性强,系统响应能力不佳等问题,采用遗传算法整定控制器参数,进行模型仿真分析并最终运行于QUBE-Servo2旋转倒立摆实验系统。实验表明,相比于试凑法,用遗传... 详细信息

针对传统试凑法选取的倒立摆PD(Proportion Differentiation)控制器参数具有主观性强,系统响应能力不佳等问题,采用遗传算法整定控制器参数,进行模型仿真分析并最终运行于QUBE-Servo2旋转倒立摆实验系统。实验表明,相比于试凑法,用遗传算法得到的PD控制器参数能使系统的响应性能进一步优化,且不受主观经验限制,摆杆和摆臂的稳态误差都在±0.01 rad以内。

关键词：旋转倒立摆数学模型 PD控制遗传算法

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基于面阵单光子计数成像探测器的原子荧光色散检测技术

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分析化学 2025年第2期53卷 187-194页

作者：陶琛张宏吉李春生何玲平马振予陈波张然中国科学院长春光学精密机械与物理研究所空间光学研究一部吉林大学仪器科学与电气工程学院中国科学院苏州生物医学工程技术研究所工程装备集成研究室吉林大学白求恩第一医院手足外科

基于微通道板（Microchannel plate, MCP）的面阵单光子计数成像探测器具有灵敏度高和暗计数率低等特点，已被应用于空间微弱紫外光谱信号的光学遥感探测领域。本研究采用面阵单光子计数成像探测器作为检测器、平场凹面光栅作为分光器... 详细信息

基于微通道板（Microchannel plate, MCP）的面阵单光子计数成像探测器具有灵敏度高和暗计数率低等特点，已被应用于空间微弱紫外光谱信号的光学遥感探测领域。本研究采用面阵单光子计数成像探测器作为检测器、平场凹面光栅作为分光器、无极放电灯（Electrodeless discharge lamp, EDL）作为激发光源，搭建了一种适用于氢化物发生-原子荧光光谱法（Hydride generation-atomic fluorescence spectrometry, HG-AFS）的色散检测系统。对此系统进行了波长标定，并对面阵单光子计数成像探测器负高压和EDL稳定时间等参数进行了分析和优化。针对As元素和Bi元素在180～320 nm波长范围内的激发荧光特征谱线进行了分析，对257.3～306.7 nm范围内的散射干扰进行了讨论。结果表明，基于面阵单光子计数成像探测器的AFS色散检测系统初步实现了对HG-AFS荧光信号的检测和分析，有效避免了散射干扰对检测结果的影响。本系统具有结构简单、无需制冷控温、不含移动部件和可实现多波段同时测定等特点。

关键词：原子荧光光谱法面阵单光子计数成像探测器色散检测紫外高灵敏度成像探测技术

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