“万年冰洞”成因悬而未解

山西省宁武县芦芽山的麻地沟内,坐落着中国最大的冰洞,人称"万年冰洞"。它是除世界极地冰盖和永久冻土层地区以外发现的罕见大冰洞。尽管许多科学家都曾实地探寻过它的形成原因,然而这个谜团至今仍然悬而未解。"万年冰洞"位于北纬38.5度     

山西省宁武县万年冰洞持续存在机制数值模拟

 在年平均气温高于0℃的自然条件下存在少量常年保存有冰体的洞穴,这是一种十分罕见的现象.山西宁武“万年冰洞”是国内已发现的规模最大的冰洞,如何合理解释其内部冰体的形成和保存机制是一个科学难题.本文通过有限元暂态数值计算,模拟冰洞四季热传递过程认识到,冰体得以持续存在的控制因素有2个：(1) 冬季外部空气比冰洞内空气冷,外部冷空气通过冰洞口,与冰洞内空气发生自然热对流,使冰洞内部冷却;春、夏、秋季外部空气比冰洞内热,冷空气沉在洞底,效率很低的热传导不足以使冰洞内温度显著上升.(2) 由于冰-水相变潜热作用,即使夏季靠近洞口部分冰体融化,也需吸收大量热量,从而进一步阻止冰洞内部冰体的融化.计算结果也显示,如果一些冰洞开发为游览景点后在洞口设置密封门,切断冬季冷空气进入洞内自然对流冷却洞体的通道,冰洞内冰体在不到40年时间内将全部融化,“万年冰洞”将被人为破坏.     

头脑体操

正1真真假假千年寒冰洞不只是小说里虚构的神秘场所,它真真切切存在于自然界。以下这些冰洞奇闻,你觉得都是真的吗?1、自然界大多数冰洞是岩石洞穴里的水结冰后形成的。2、有的冰洞在冰川期就存在了,那时人类还过着茹毛饮血的生活。3、在气候温和的温带地区,也能找到冰洞。4、俄罗斯堪察加半岛的冰洞可以发出五颜六色的光。5、待在冰洞里的确寒气袭人,因为洞里的冷空气很难与外界交换和对流。     

神奇的万年冰洞

正在我国山西省,有一个非常神奇的天然冰洞,它如童话中的冰雪世界一样美丽,被人们称为万年冰洞。万年冰洞位于山西省忻州市宁武县的芦芽山上,海拔2300米,人们在其内部已向下开发100多米。夏天,洞外温度最高可达38摄氏度,洞内温度却恒定在0摄氏度以下,积冰常年不化。洞内冰笋、冰柱、冰锥、冰花等随处可见,冰的形态多达10余种。因为世界上已发现的冰洞大多分布在西伯利亚和南极洲等极寒地带,处在低纬度的宁武县不具备形成大冰洞的条件,所以这里的万年冰洞实属罕见。     

冰天雪地中的奇景——冰洞

<正>位于山西省宁武县的冰洞是我国迄今发现最大的冰洞,已经存在了千万年,一年四季的温度都保持在零下4摄氏度左右。世界上的其他地方也分布着各种冰洞。匈牙利有一个山洞,洞内冰雪覆盖面积7000多平方米,体积达12万立方米。俄罗斯昆古尔城附近也有一个大冰洞,洞顶到处垂挂着透明如箭的冰溜子和冰瀑。罗马尼亚西北部有个名叫斯卡里索拉的冰洞,它是高原上的一个石灰岩坑,海拔1100米左右。这个竖坑从地面垂直陷落50米,可见冰崖、“冰池”、冰笋等,有些冰柱长达1.8米。     

模仿·追赶·引领

正1916年9月12日,世界上第一架无人驾驶飞机在美国试飞,吸引了全世界人民的眼球。无人驾驶飞机,简称无人机。它结构简单,造价不高,能完成多种有人驾驶飞机不宜执行的任务。早在1914年,第一次世界大战期间,英国人就提出了研制无人机的建议。仅隔两年,美国科学家捷足先登。与之相比,中国人在20世纪50年代才开始研制无人机。当时     

山西宁武冰洞成因分析

从冰洞所处位置分析该地区在地质时期曾经是岩溶发育区,并且经历了温暖潮湿的气候作用,逐渐形成石灰岩溶洞;而且该地区曾经是山岳冰川发育区,在第四纪冰期及间冰期时,大量的积雪、冰川融水甚至破碎冰块堆积于洞中,经过复杂的物理变化,融化和重新凝结,再加上大气降水的不断渗入,在溶洞内形成各种形态冰物质的广泛分布现象———冰洞形成;以后的年代,由于当地比较特殊的地形、气候等自然地理环境因素,冰洞得以有效保存。宁武冰洞的形成是由岩溶作用和冰川作用以及环境因素共同作用的结果。     

航空创举:英新式无人机仅靠喷射气流控制飞行

<正>英国科学家研制出一款新型无人机,它在飞行期间仅依靠喷射气流来升降和转向,而不是像传统技术那样采用襟翼等方法,堪称航空史上的创举。这款新型     

无人机集群协同飞行算法

在现代战争中,由于单架无人机完成任务有限,无人机集群系统应运而生。如何在拥挤的低空领域中实现无人机集群协同飞行且避障是无人机集群系统需要解决的重要问题之一。针对这一问题,设计了可实现无人机集群协同飞行且在飞行中实现障碍物避障的算法,该算法基于无人机编队中的长机-僚机法及集群智能的粒子群算法,实现了无人机集群协同飞行,同时采用人工势场法实现障碍物避障。将1架长机与4架僚机协同飞行进行仿真测试,通过飞行运动轨迹图和无人机分布测试结果观测出,算法满足在静态环境条件下,无人机集群在长机带领下实现集群协同飞行,并自主规避障碍物,且所有无人机均可到达飞行终点,验证了算法具有正确性和鲁棒性。     

“我的子弹会转弯”

美国桑迪亚国家实验室的科学家们已经成功研发出了自导子弹的实验体,这种子弹可以借助激光瞄准装置对一英里以外的目标实现精确打击。让战争自动化、无人化一直是各国孜孜不倦追求的目标,托世界各国在军事科研上砸下的大把资金之福,人类已经拥有了可自导的导弹、无人机、甚至。现在,美国桑迪亚国家实验室的科学家们已经成功研发出了自     

基于运动捕捉系统的小型有动力无人机气动特性分析

通过运动捕捉系统获取飞行参数,最终通过公式推导的方式获得有动力小型无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)的空气动力学参数.首先,使用精确的电子秤测量无人机在不同推力功率下的推力值,得到无人机的推力曲线.其次,无人机在Vicon运动捕捉系统环境下进行飞行试验,得到飞行过程中无人机的位置及姿态信息...     

2019年无人机热点回眸

 在科技创新牵引和管控政策的推动下,无人机产业焕发出新的活力。2019年,无人机自主控制及应用技术又取得长足发展,呈现出一些新的发展态势。从无人机新战略、无人机赛事、技术革新、实战化等多个角度,对2019年无人机的科技热点及发展趋势进行了总结。分析表明,无人机集群智能作为一项颠覆性技术和作战理念,将成为未来无人机研究发展的重要方向。     

基于Dubins路径的无人机避障规划算法

研究了一种基于Dubins路径的无人机的避障规划算法. 通过采用遗传算法,结合无人机的飞行性能和最小转弯半径,提出了一种在已知障碍空间位置前提下的无人机路径规划方法,并通过算法改进,将其推广成为在未知障碍位置等先验知识的前提下的无人机实时避障算法. 仿真结果表明,该算法原理正确,对于多障碍环境下无人机避障策略的获取具有较好效果.      

电磁环境下无人机干扰雷达通信效用实验研究

为了判断电磁环境下无人机的作战能力,为提高无人机作战能力提供技术支持,对电磁环境下无人机干扰雷达通信效用进行实验研究。给出理想状态下雷达方程,在此基础上通过利用阈值判断电磁干扰中的干扰类型。对电磁环境下无人机干扰雷达通信接收机输入端信干比、干扰噪声比和信号噪声比进行计算,为雷达通信效用实验提供依据。将雷达通信抗干扰改善因子、有效抗干扰改善因子、综合测度雷达通信抗干扰能力、相对自卫距离、相对烧穿距离作为衡量雷达通信效用的指标进行实验研究。通过CPLD/FPGA完成雷达通信接口设计,利用DSP回波信号实时输出,完成实验系统设计。在实验系统中,令无人机在不同等效指标位置产生干扰,依次对雷达通信接收机的输出信号比进行记录,记录各雷达通信效用衡量指标,经多次测量降低误差。结果表明:在无人机与雷达间间隔超过100 km的情况下,雷达通信效用尚可。在无人机与雷达间间隔低于100 km(包括100 km)的情况下,雷达通信效用降低。可见电磁环境下无人机干扰会降低雷达通信效用,在一定间隔下无人机作战能力很强。     

基于深度学习的反无人机预警神经网络

为解决传统雷达探测设备面对"低小慢"无人机时产生的难检测与易突防问题,通过深度卷积神经网络对空中无人机进行实时识别,提取目标的类别与像空间位置信息;根据无人机像空间位置在时域下的变化趋势,绘制无人机飞行映射轨迹;利用长短期记忆网络对飞行映射轨迹进行预测,获取无人机在未来时域内的预测航迹方向,实现对无人机的预警跟踪、实时检测与轨迹推断。结果表明,所提出的算法中目标识别平均准确率可达到82%,轨迹预测平均准确率可达到80%计算速度可达到24帧/秒,可见能够在地基计算平台下对空中无人机进行实时精确预警,可以有效地防止识别领空内的非合作无人机渗透与突防。     

无人机跟踪地面非合作目标的分段引导与控制方法

针对固定翼无人机跟踪地面非合作目标问题,设计了一种产生期望航向角的分段引导律和无人机转向控制律.建立了问题的求解模型,分析了无人机跟踪地面非合作目标的两种情形:避免暴露和最小化暴露时间.证明了设计的引导律和控制律可以在安全状态下控制无人机避免暴露,在暴露状态下控制无人机最小化暴露时间.理论分析和仿真实验结果表明,设计的引导律和控制律能够控制无人机有效的跟踪地面非合作目标.     

基于通用接口的无人机指挥控制仿真实验系统设计

通过分析无人机的主要作战模式和无人机在联合作战体制下的指挥控制相关需求,该文研究了相应的STANAG4586标准,提出了基于通用接口(数据链接口、指挥控制接口、人工控制接口)数据模型的无人机指挥控制系统仿真实验系统设计方案,给出了相应的系统目标、主要功能、组成结构和通用接口构件模型。该实验系统能够实现无人机系统指挥控制过程及相关技术的功能演示及验证,体现通用接口在无人机一体化指挥控制系统中的重要作用,在未来联合作战体制下无人机指挥控制系统关键技术的研究与教学中具有很好的应用前景。     

组合导航系统在四旋翼无人机上的实现

随着现代化科学技术的不断发展,无人机在我国的发展中也逐渐地被应用起来。无论是在军事上,还是在农业上,无人机的应用都能够促进行业的发展。无人机在其应用过程中最重要的就是对其导航系统建设,这样才能通过对其导航系统的控制,保障其安全运行。因此在这种背景下需要加强对无人机系统设计中的导航系统应用。鉴于此,本文在实际研究过程中针对组合导航系统在四旋翼无人机上的实现进行了专门的分析,首先在文中进行了组合导航系统传感器误差分析,其次进行了组合导航系统中的矩阵计算,再次进行了组合导航系统在四旋翼无人机中的应用,最后就组合导航系统在四旋翼无人机上的仿真实现展开了分析。希望在本文的研究帮助下,能够为组合导航系统和四旋翼无人机的应用中提供参考。     

无侧滑角传感器的飞翼无人机抗侧风控制方法

飞翼布局无人机(UAV)由于缺少垂直尾翼的安定作用,航向通道不稳定或具有弱稳定性,侧风条件下容易引起侧滑,影响航迹跟踪精度。针对一种没有安装侧滑角传感器的小型飞翼无人机,根据惯性器件测量数据和无人机气动参数,使用扩展Kalman滤波方法估计无人机的侧滑角大小并控制消除侧滑。在抑制侧滑的条件下,推导建立了无人机航迹跟踪侧向运动的非线性模型,利用反馈线性化方法,将运动模型转化为带有扰动的线性模型,进而引入虚拟控制变量,使用保性能H∞鲁棒控制器设计方法,优化得到航迹跟踪反馈控制参数。仿真结果表明:该方法能够估计并有效抑制侧风条件下飞翼无人机侧滑等干扰,实现航迹的精确跟踪。     

高寒山地作战中侦察校射无人机应用浅析

文章结合高寒山地条件下自然人文地理特点,浅析侦察校射无人机的应用特点及担负的主要任务,并简单分析了高寒山地条件下侦察校射无人机系统应用面临的主要问题。