Multi-target localization for bistatic MIMO radar in the presence of unknown mutual coupling

A decoupling-estimation signal parameters via rotarional invariance technique(ESPRIT) method is presented for multi-target localization with unknown mutual coupling in bistatic multiple-input multiple-output(MIMO) radar.Two steps are carried out in this method.The decoupling operation between angle and mutual coupling estimates is realized by choosing the auxiliary elements on both sides of the transmit and receive uniform linear arrays(ULAs).Then the ESPRIT method is resilient against the unknown mutual coupling matrix(MCM) and can be directly utilized to estimate the direction of departure(DOD) and the direction of arrival(DOA).Moreover,the mutual coupling coefficient is estimated by finding the solution of the linear constrained optimization problem.The proposed method allows an efficient DOD and DOA estimates with automatic pairing.Simulation results are presented to verify the effectiveness of the proposed method.     

基于主成分分析的PSO-ELM与Adaboost算法耦合模型在极震区泥石流物源动储量计算中的应用

针对极震区泥石流物源动储量受到多种因素的影响呈现出非线性特征不易计算的问题,提出了一种基于主成分分析(PCA)的粒子群优化极限学习机与AdaBoost算法耦合(PSO-ELM_AdaBoost)的计算模型。以汶川地震极震区区内的60条泥石流样本,从泥石流物源形成与启动方式入手,考虑沟域面积、相对高差、主沟长度、距发震断裂带距离、沟床平均纵比降和物源静储量六种泥石流物源动储量影响因子。运用Person相关性系数(PCC)、灰色关联度(GRG)和最大互信息系数(MIC)对影响因子进行敏感性分析,验证选取因子合理性;基于PCA对样本数据进行降维,避免信息冗余;使用PSO-ELM_AdaBoost耦合模型对处理后的样本数据进行训练和预测,并将结果与BP、SVM、ELM和PSO-ELM模型计算值进行比较;为验证模型适宜性,从每个子研究区中抽取一条泥石流沟和其他极震区的三条泥石流沟应用PSO-ELM_AdaBoost模型进行泥石流物源动储量计算。结果表明,该模型计算精度优于传统计算模型和其他神经网络模型,具有较好的适宜性和稳定性,是一种可靠的极震区物源动储量计算方法,能够为泥石流防治工程的设计提供有价值的参考。     

舰艇抗冲瓦水下爆炸流固耦合冲击动力学模型

 为更好的反映水下爆炸作用下舰艇抗冲瓦芯层复杂结构动力学特性,基于多自由度动力学、Taylor平板理论一阶DAA法,提出了舰艇抗冲瓦在水下爆炸冲击波载荷作用下的流固耦合与冲击动力学模型。抗冲瓦冲击响应分为3个阶段,I阶段是在冲击载荷作用下的一维流固耦合开始阶段,水中气穴开始产生;II阶段芯层开始被压溃,但此时抗冲瓦表层速度开始降低,水质点的附加冲量起到重要作用;III阶段是从减速到回弹阶段,抗冲瓦在弹性恢复力和流体阻尼共同作用下产生减速和反弹。3个阶段的理论模型揭示了水下爆炸作用下抗冲瓦的冲击响应过程。通过理论模型和算例研究发现,所提出的模型能很好的反映具有复杂芯层结构的抗冲瓦在水下爆炸冲击波作用下的缓冲与耗能机理,抗冲瓦芯层密度对其缓冲效果影响显著。这些性能特点可以用于在给定质量情况下对抗冲瓦进行几何优化设计。     

农业经济系统与水资源环境系统耦合协调关系研究——以湖南省为例

该文综合考虑农业经济—水资源环境复合关系,构建了由农业投入、产出、现代化以及水资源压力、状态、管理六个维度、19个指标组成的农业经济和水资源环境系统评价指标体系,并基于客观组合赋权法确定指标权重,采用耦合协调度和障碍度诊断模型识别两系统耦合协调程度及其主要影响因素.以湖南省为例,分析其2008-2019年农业经济和水资...     

横断山地水土要素时空分布格局与耦合特征

水土要素耦合是影响横断山地资源环境安全、防灾减灾及生态环境保育的重要因素。根据横断山地地理环境与水土要素构成特征,构建了面向农业生产空间的水土要素耦合指数,利用多源空间数据计算得到了横断山地时间序列月、年水土要素耦合指数值。研究表明:横断山地水土要素耦合格局受宏观气候-地貌格局控制,西南季风、东南季风以及横断山地纵向岭谷的"阻隔-通道"作用造就了横断山地3个水土要素耦合明显分异的区域;地形起伏度、海拔、坡度和坡位等地形指标对水土要素耦合指数都有明显影响,在微观尺度上坡度对水土要素耦合的影响最大;受两大季风气候进退、水热时空匹配、气候-植被耦合作用的影响,横断山地水土要素耦合指数年内分异明显,在6月份水土要素耦合指数最高,在年际尺度上近15年来横断山地水土要素耦合指数无明显变化趋势,以年际波动为主。本文初步揭示了横断山地耕地的水土要素耦合时空格局特征,对横断山地的水土要素调控及国土空间功能优化管理有参考意义。     

水下激光探测系统实现关键技术

激光探测技术可以弥补声呐探测的局限性,在辨析激光探测理论的基础上,利用蒙特卡洛模拟方法对海水中激光传输特性进行仿真分析,根据传输特性仿真结果以及系统需求的探测距离选择激光器,接收系统选择光阴极触发的增强型电荷耦合(intensified charge-coupled device,ICCD)相机,控制系统选择距离选通法进行控制,采用ZEMAX激光扩束器对激光进行简单的扩束仿真,确定了激光水下探测系统的设计方案并进行了硬件设计与实现.最后通过水下激光传输实验对信道特性进行研究.根据实验数据分析可以看出:不同的水质下,接收视场角越大,接收孔径越大,则接收能量越大;对于清澈水域,激光传输的情况又受到不同粒子的干扰,传播情况与光波长、粒子尺寸、形状、浓度均密切相关.     

非饱和参数交互作用的边坡稳定性分析

为研究降雨入渗条件下的边坡稳定性,提出一种基于流固耦合理论及非饱和渗流参数敏感性分析的边坡稳定性分析方法.边坡的非饱和参数交互作用影响边坡稳定,为此,建立基于有限元方法的边坡非饱和渗流的边坡稳定性分析模型.构建了边坡稳定性分析参数敏感性分析模型,分析了非饱和参数对边坡稳定特征的直接作用和耦合交互作用.结果表明:降雨入渗时的非饱和参数共同作用下,降雨强度和渗透系数对边坡稳定性孔压及饱和度特征的直接影响和间接影响较内摩擦角和黏聚力更为明显.降雨强度对特征单元位移直接影响最大,内摩擦角与其他参数的耦合作用最显著.黏聚力对边坡稳定的直接影响最大,且对塑性变形作用时与内摩擦角、降雨强度及饱和渗透系数的耦合最为紧密.非饱和参数共同变化时,交互作用不是单项参数的作用效果直接叠加.     

蜻蜓柔性后翅模型的气动效能分析

为探究柔性材料对蜻蜓滑翔时气动特性的影响,通过数值仿真的方法,研究杨氏模量为3800 MPa,泊松比为0.18的三维柔性蜻蜓后翅模型在不同雷诺数和迎角滑翔时的气动效能和气动力作用下的结构变形.结果表明:柔性蜻蜓后翅在气动力的作用下会产生明显的弯曲扭转变形,且变形程度随着雷诺数和迎角的增大而增大,其中该扭转变形会使蜻蜓滑翔的实际迎角减小;由于产生了使迎角减少的扭转变形,使得在迎角为5°～30°滑翔时,升力系数减少了9％ ～45％,失速迎角增大10°以上;小迎角滑翔时,升力系数随速度增大而减小,大迎角滑翔时,升力系数与速度无明显相关性;大迎角滑翔时,在气流分离和柔性蜻蜓翼大角度扭转的作用下,上翼面的负压区向后缘移动,增加了负压区面积,增大了失速迎角,有利于提高蜻蜓飞行时的机动性.可见虽然柔性材料虽然会牺牲蜻蜓滑翔时的气动效能,但有助于蜻蜓高速大迎角飞行,提高了蜻蜓的机动性.     

跨坐式单轨车耦合转向架的径向机理及参数影响

建立了跨坐式单轨车辆耦合转向架稳态曲线通过理论模型,推导了耦合转向架的径向调节机理,并推导出径向条件所需耦合参数的计算公式。建立了带有耦合转向架的跨坐式单轨车辆动力学模型,仿真了耦合转向架的曲线通过性能并验证了耦合转向架的径向调节能力,同时分析了耦合参数对耦合转向架径向调节能力及曲线通过性能的影响。研究结果表明:最佳耦合回转刚度仅与车辆结构参数及二系纵向刚度相关,合理选取耦合回转刚度可以使耦合转向架在二系悬挂系统和耦合机构的共同作用下,在圆曲线上自动达到径向位置,此时最大导向轮径向力明显减小,车辆的曲线通过安全性得到显著提高;耦合横向刚度对摇头角稳态值的影响很小,但耦合横向刚度的存在会恶化转向架在缓和曲线上的动力学性能。     

高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用测定沉积物中不同形态的砷

建立了同时从沉积物中提取亚砷酸盐As（Ⅲ）、砷酸盐As（Ⅴ）、一甲基砷酸（MMA）和二甲基砷酸（DMA）4种砷形态的提取方法以及HPLC-ICP-MS联用测定沉积物中4种砷形态化合物的检测方法.探讨了磷酸、抗坏血酸、水浴时间等前处理条件,以及C8色谱柱和Hamilton PRP-X100色谱柱的色谱分离条件,由此建立了沉积物中砷形态的检测方法.结果表明,在95 ℃条件下水浴60 min,提取剂选择0.3 mol/L磷酸和0.5mol/L抗坏血酸的混合溶液,4种砷形态化合物加标回收率在70%-110%之间,相对标准偏差（RSD）小于6%.选用Hamilton PRP-X100（5 μm×15 cm）色谱柱进行4种砷形态的分离,以15 mmol/L磷酸氢二铵溶液（用甲酸调节pH=6.0）为流动相,在7 min内同时分析检测4种砷形态化合物,As（Ⅲ）、DMA、MMA和As（Ⅴ）的检出限依次为0.22、0.60、0.28和0.78 μg/L.该方法实现了对沉积物中常见的不同形态砷的同时分析,具有灵敏度高、精密度好的特点.