球极坐标系下角动量平方算符与拉普拉斯算符的推导——多元复合函数微商法则在量子力学中的应用

采用引入变量的多元复合函数微商法则,将直角坐标系下的1阶偏微分形式变换成球极坐标形式,进而推导出球极坐标系下角动量平方算符与拉普拉斯算符的表达式.这将使得在量子力学中求解Schr?dinger方程、各角动量算符对应的各角量子数变得更加简单.     

电离层行进式扰动对天波超视距雷达坐标配准的影响

以电离层准抛物线模型为背景,建立了由大气重力波导致的电离层行进式扰动（travelling ionospheric disturbance, TID）模型。基于该模型,利用三维射线追踪计算分析了TID对天波超视距雷达坐标配准（coordinate registration, CR）的影响。结果表明,小尺度TID对CR影响较小;中尺度TID对电波高角射线影响较大;大尺度TID会改变原有的CR关系,严重影响CR精度。从模拟结果中还可以看出,TID对电波方位角的影响较小。     

空间参考模型软件性能分析

空间参考模型是虚拟环境数据表示与交换的关键技术之一,也是精确描述和快速处理空间信息的基础。空间参考模型的数学基础是抽象坐标系的张成函数、参考基准和影射、坐标变换算法。数学分析表明,坐标变换的误差主要来源于算法中对张成函数的近似或者逼近处理。通过引入误差球的概念,可以定量分析各种坐标变换的最大误差。测试数据表明,在6000公里的高度范围内,坐标变换的最大计算误差不超过1.2毫米,平均计算时间不超过6微秒。对于大多数的仿真应用,空间参考模型软件的计算精度可以保证足够的空间一致性。     

均质边坡稳定状况快速辨识及参数反演的一种实用方法

基于塑性极限分析的运动单元法(kinematical element method)提出一种边坡稳定状况快速辨识方法.研究岩土体参数组合(坡高H、黏聚力c、内摩擦角φ和重度γ)与安全系数F和滑动面位置间的内在联系.在此基础上,绘制边坡稳定分析图,求解不需要任何迭代,可快速求解安全系数和滑动面位置.根据边坡稳定分析图,提出一种新的参数反演方法.结果表明,无量纲参数λ=c/(γH tanφ)控制着滑动面位置和F/tanφ.λ不变,则滑动面位置和F/tanφ保持不变;λ越大,边坡失稳模式由浅层破坏变为深层破坏,滑动面坡顶滑出点离坡肩越来越远.当λ＞0.2时,λ与F/tanφ符合线性关系,可用拟合公式快速计算安全系数.根据原始边坡形态和滑动面坡顶滑出点离坡肩的距离,即可快速反算滑带岩土体的黏聚力和内摩擦角.     

串口数据采集系统在VS2008中的设计与实现

在自动化控制领域和实时数据采集系统中,经常使用串口控制外部设备或者从外部设备中读取数据,开发高效而快速的串口通信程序是必不可少的。在分析VS2008开发环境下几种常用串口通信实现方法的基础上,以农业生产中蔬菜大棚杀虫灯自动数据采集分析系统为实例,通过调用动态链接库中API库函数实现一种基于串口通信的数据采集分析系统。详细论述了串口数据采集分析系统的基本设计思路、程序控制流程和软件系统功能的实现。实践表明,在VS2008中调用API库函数可以快速建立串口通信,实现数据采集和控制外部设备,这种方式适用于距离较远、数据量大和通信质量要求较高的数据通信环境。数据采集分析系统设计合理,运行可靠,具有较强的实用性。     

低压微网多逆变电源的综合控制策略设计

针对微电网通常是接入低压配电网的情况,分析了低压微电网输电线路与传统高压输电线路阻抗比的差异,对低压微网功率传输进行了理论修正.在此基础上采用不同的控制策略对低压微电网进行综合控制,联网模式下为了执行支撑本地电压和调节馈线潮流,微电源采用PQ控制策略;孤岛模式下为确保负荷能各自快速分担负载和电压频率稳定,微电源采用电压频率V/f下垂控制.为保证逆变器输出阻抗与线路阻抗相匹配,在逆变器控制策略中引入阻性虚拟阻抗,根据低压线路参数呈阻性的特点,对传统高压大电网下垂特性进行修正,通过旋转坐标正交变换矩阵,对电压频率V/f下垂控制进行了改进,使得传统的V/f下垂控制得以扩展应用于低压微网中.仿真验证分析,证明了低压微电网系统下设计的综合控制策略能够保证系统与运行的稳定性和可靠性.     

载人飞行器在轨视景仿真图像抖动研究

在航天员训练用的飞行程序训练模拟器视景仿真中,为了获得较好的视景图像效果,往往需要使用GPU进行视景仿真计算,然而载人飞行器在轨飞行时,飞行器相对地球惯性坐标系位置数据值大,已超出单精度GPU有效表达范围,导致视景图像抖动.详细分析视景图像抖动产生的原因,给出消除图像抖动的仿真方法,并提出评估图像抖动大小的计算方法.最后,以计算用例对比该计算方法与观察实际仿真图像效果,证实了该计算方法的有效性.该计算用例同时验证了消除图像抖动仿真方法的合理性和有效性.     

一种改进的多带宽干线协调控制模型

针对经典的多带宽干线协调控制模型——MULTIBAND中绿波带按照一条中心线严格对称造成的求解范围小和绿波带在绿灯时段内的位置不合理造成的绿波不稳定两个问题,从取消绿波带中心线对称和增加绿波带位置约束两方面入手,提出一种改进的MULTIBAND干线协调控制模型.改进后的模型提出了非对称式绿波的概念,允许不同路段上的绿波具有一定的灵活性,不拘泥于与其他路段绿波构成连续对称;同时增加了绿波带位置的约束,使得求解出的绿波带会尽量靠近上下游绿灯的中间位置,提高绿波运行的稳定性.以临沂市沂蒙路8个相邻交叉口的干线协调控制设计为例,用VISSIM仿真软件对改进后的模型进行了仿真测试和评价.结果表明,改进后的模型在绿波带宽与绿灯时间比值方面增加了7.1%,在延误和停车次数方面分别减少了20.8%和30.8%.     

基于最小面积准则的天气图等值线相似算法

为了进一步提高天气形势的相似预报精度,基于最近邻非参数回归方法的思想,提出了一种基于最小面积准则的天气图等值线相似识别方法。该方法利用有限区域内2条等值线所围成的面积作为一种新的相似性测度,将相似性测度从一维的“距离”提高到二维的“面积”,并用数学方法证明了其能够同时兼顾形相似和值相似。试验表明,与传统的相似算法相比,该算法不但操作简单方便,而且对天气图中等值线的相似识别具有更好的效果,便于在基层气象台站推广使用。     

混合坐标系singer模型跟踪突发机动目标改进算法研究

针对混合坐标系下singer模型对跟踪弱机动目标初期误差出现跳变现象,且对突发机动跟踪自适应能力较差的情形,本文提出一种改进算法,通过引入渐消因子,实时调节一步预测协方差,以此调节滤波器增益,增强了滤波器跟踪突发机动目标的适应能力,同时改进了混合坐系下singer模型跟踪算法的精度.仿真结果表明,本文算法对突发机动自适应跟踪能力和弱机动目标跟踪精度都有提高