响应面法优化Bacillus cereus CGMCC4348培养条件的工艺

在Plackett-Burman试验设计基础上,以温度、pH和CaCO3添加量为自变量,通过Design-Expert中心组合实验,建立培养条件优化的二次回归模型,再通过对OD600(1/50)的响应曲面分析,确定蜡样芽孢杆菌培养的最佳工艺条件。由响应面分析结果可知:在温度为34.36℃,pH为7.37,CaCO3添加量为2.4 g/L最优条件下,预测最大OD600(1/50)平均值为0.652。采用上述优化培养条件进行5组平行试验,OD600(1/50)的平均值为0.649,表明实际试验值与模型预测值基本一致。实验结果表明,采用基于中心组合设计的响应面分析方法能够较大地提高蜡样芽孢杆菌的产率,培养液中活菌数可高达2.48×1010个/mL。     

多终端仅测速实时定轨的自适应联邦STCKF算法

针对多手持终端仅测速实时定轨问题,设计了一种自适应联邦强跟踪容积卡尔曼滤波(strong tracking cubature Kalman filter,STCKF)算法。首先,使用欧拉预测校正法对带J2项摄动的轨道动力学方程进行离散得到状态方程。然后,为每个手持终端设计了STCKF滤波算法,该算法基于强跟踪滤波(strong tracking filter,STF)的等价表示计算次优渐消因子以在线实时调整增益矩阵,提高短弧段内滤波估计收敛速度。进而,利用信息最优合成算法对每个终端输出的局部定轨结果进行融合,为提高信息融合精度,信息分配因子由误差协方差矩阵的Frobenius范数自适应确定。最后的仿真结果表明,欧拉预测校正法可以有效提高轨道动力学方程离散精度,自适应联邦STCKF算法可以有效提高实时定轨精度和滤波收敛速度。     

反相高效液相色谱法测定发酵液中子囊霉素含量

建立用反相高效液相色谱法(RP-HPLC)测定发酵液中子囊霉素含量方法。采用Kromasil C18(250 mm×4.6 mm,5μm)色谱柱,以V(乙腈)∶V(水)=70∶30为流动相,柱温40℃,流速1.0 mL/min,检测波长210 nm,进样量20μL。子囊霉素标准品质量浓度在0.02~2.0 mg/mL范围内线性关系良好,线性回归方程为ρ=0.003 88A-0.001 41,r=0.999 97。平均回收率为99.79%(n=9),相对标准偏差(RSD)为0.45%。     

基于GPU的相位干涉仪FX鉴相算法

针对相位干涉仪测向系统对于大量高速实时信号的处理需求, 设计了基于图形处理单元(graphic processing unit, GPU)的频域互相关(简称为FX)鉴相算法, 完成了相应的并行程序设计, 进行了实时数据的测试验证。为充分发挥GPU强大的浮点运算能力和并行数据处理能力, 将涉及大量并行高速数据计算的核心鉴相算法加载在GPU中, 实现了高速并行数据的相关处理和相位提取; 利用中央处理器(central processing unit, CPU)完成了数据调度、分发和简单的数据处理功能。实验测试结果表明, 在较好地保证鉴相精度的条件下, 本文设计的基于GPU的鉴相算法, 其数据处理速度是基于CPU平台的140倍左右, 鉴相速度明显提升, 较为圆满地实现了实时性、可靠性和准确性的设计初衷。     

反相高效液相色谱法测定发酵液中他克莫司含量

建立了发酵液中他克莫司的RP-HPLC测定方法.采用Kromasil C8 (250 mm×4.6 mm, 5 μm) 色谱柱,流动相为V(异丙醇)∶V(水)=35∶65,柱温50 ℃,流速1.0 mL/min,检测波长220 nm,对影响分离和检测的色谱柱、流动相、柱温、检测波长等进行了筛选.结果表明,他克莫司标准品质量浓度在10～100 mg/L范围内线性关系良好,线性方程为y=0.194 9ρ -0.055 3 (r=0.999 6),发酵液试样中他克莫司的平均回收率为99.8 % (n=9),相对标准偏差为0.58 %.     

4-氨基邻苯二甲酰亚胺合成的新工艺

以苯酐和尿素为原料,经过脱水环化、混酸硝化、Fe粉还原制备4氨基邻苯二甲酰亚胺.在脱水环化反应中,加入催化剂以及甲苯作为脱水剂,回流蒸出生成的水分,缩短了反应时间,收率达到98.0%;在硝化反应中,加入P2O5作为吸水剂,使浓H2SO4的用量减少一半,收率高于80.0%;在还原反应中,加入NH4Cl作为电解质,滴加浓HCl,调节pH至4～5,使Fe粉活化更充分,收率达到91.1%.目标产物用差示描扫(DSC)和红外光谱进行表征.实验结果表明:产物的熔点为293.3 ℃,为目标产物.     

编队卫星自主相对导航简化强跟踪UKF滤波算法

针对编队卫星自主相对导航过程中存在模型不确定性及噪声统计特性时变导致EKF滤波算法估计精度降低、鲁棒性较差的问题,以STF为理论框架,设计了简化强跟踪UKF(SSTUKF,simplified strong tracking unscented kalman filter)滤波算法。该算法基于STF的等价表示来计算次优渐消因子,避免了计算Jacobi矩阵,通过在线实时调整滤波增益矩阵,确保系统理论模型偏离实际模型时输出残差序列相互正交,增强算法的鲁棒性,并且对时变的噪声统计特性不敏感。结合CW系统模型线性特点,用标准卡尔曼滤波中的时间更新代替相应的UT变换过程,在提高估计精度的同时有效地降低了运算量,增强算法的实时性。仿真结果验证了该算法的有效性。     

4-氨基邻苯二甲酰亚胺的制备与表征

以4-硝基邻苯二甲酰亚胺(4-NP)为原料,采用铁粉还原法制备4-氨基邻苯二甲酰亚胺(4-AP).考察了还原反应温度、反应时间、铁粉的用量、氯化铵的用量等因素对4-AP收率的影响.结果表明:当还原反应温度为80℃、反应时间为3 h、n(铁粉):n(硝基化合物)为3.5:1.0、n(氯化铵):n(铁粉)为0.3:1.0时,产物的收率为91.08%、熔点为292.7～292.9℃.并通过红外光谱对产物进行了结构表征,与标准图谱一致.     

HPLC法检测发酵液中赤藓糖醇含量

建立用高效液相色谱法(HPLC)测定发酵液中赤藓糖醇含量方法.采用Agilent NH2(4.6 mm×250 mm,5μm)色谱柱,以V(乙腈)∶V(水)=75∶25为流动相,柱温35℃,流速1.0 mL/min,检测器为示差折光检测器,进样量20 μL.赤藓糖醇标准品质量浓度在0.2～ 10 mg/mL范围内线性关系良好,线性回归方程为Y=2.677 28X+0.218 88,相关系数r=0.999 23,相对标准偏差(RSD)=1.66％,试样回收率为98.1％～104.0％.实验结果表明该方法简便、快速、结果可靠.     

基于时变白化滤波器的DSSS系统干扰盲检测

将循环维纳滤波应用于直接序列扩频(direct sequence spread spectrum, DSSS)系统的干扰检测, 并提出了一种干扰盲检测器, 称之为时变白化滤波检测器。由于DSSS信号和干扰信号具有不同的循环平稳特征, 因此可以调整时变白化滤波检测器的滤波器系数, 使干扰检测器的输出只包含背景噪声和干扰信号, 从而实现干扰盲检测。仿真结果表明, 采用本文提出的循环平稳干扰检测器的DSSS接收系统能够在较大的干信比范围内检测干扰信号的存在, 并且在性能上优于时不变白化滤波检测器。