联合代数重建算法改进及其图像信息处理设计

提出了一种基于联合迭代重建法的改进算法,该算法进行误并分配时综合考虑了穿过像素的射线长度和像素的灰度值,有效地抑制了联合迭代重建法(SART)的边缘效应．同时,还设计了实际测量的信息处理方法,避免像素值“囚于”零处,使得重建精度大大地提高,并能很好地应用于非对称场的少数投影重建。     

基于局部观测数据的一维热传导方程系数与初值同时反演问题的数值计算

利用局部观测数据研究了一维热传导方程系数与初值同时反演问题。首先利用函数代换及热传导方程解的解析延拓性,证明了基于局部观测数据下系数与初值同时反演问题的唯一性;然后基于深度神经网络,构造了同时反演问题的反演算法;最后通过构造具有解析解和不具有解析解的数值算例,验证了反演算法的有效性。     

基于分层SLAM的空地多智能体协同导航

针对单一智能体在导航过程中存在全球导航卫星系统（global navigation satellite system,GNSS）易受遮挡或干扰,惯性导航存在误差累积的问题,提出基于视觉的分层即时定位与地图构建（simultaneous localization and mapping,SLAM）空地多智能体协同算法。通过建立系统模型,采用基于扩展卡尔曼滤波融合欧氏点、逆深度点、锚定同质点3种不同特征点的分层SLAM算法,实现了对导航系统的辅助和增强。针对空地协同场景设计并开展了仿真实验。结果表明,空地多智能体协同算法可以将位置误差降低40%;而在使用锚定同质点以后,误识别率由49%降低至4%。实验验证该算法具有良好的定位精度、实用性和有效性。     

头盔式激光扫描系统WHU-Helmet

轻小型穿戴式激光扫描系统具有成本低、体积小、易操作的特点,为室内外一体化三维地理信息获取提供了一种可行方案,是传统移动测量系统的有效补充。相比现有手持及背包激光扫描系统,基于头盔的观测平台与用户视线保持方向一致,具有“所见即所得”的特点,让作业人员双手得到了解放。以自主研发的头盔式激光扫描系统“WHU-Helmet”为对象,设计了基于多尺度正态分布变换的LiDAR-IMU SLAM算法,实现了在室内外环境无缝的实时三维点云数据获取。以两个典型室内外环境为实验区域（办公楼、地铁站）,将“WHU-Helmet”获取的三维点云与地面式激光扫描系统获取的三维点云对比,平均误差小于0.44 m,均方根误差小于0.23 m,表明了头盔式激光扫描系统在室内外一体化三维测图中具有巨大的潜力。     

表面粗糙度二维信息同步测量方法

对表面粗糙度的评定参数进行了分析比较,应用Beckmann光散射理论推得同步测定表面粗糙度的振幅信息(轮廓均方根偏差σ)和频率信息(相关长度T)的方法。测得的二维数据能更全面地反映表面粗糙度状况。     

沸石的复合改性及其同步脱氮除磷效果

为了解决污水处理厂后续脱氮除磷处理工艺的占地及成本问题,以廉价天然沸石为原料,制备了能够同步脱氮除磷的复合改性沸石,研究了不同制备条件对吸附效果的影响.研究结果表明,季铵盐-氯化钠复合改性沸石不仅去除氨氮,而且实现了同步去除磷和硝氮,脱氮除磷速度快,效率高,且去除互不影响;对氨氮、磷和硝氮的吸附数据均符合伪二级动力学方程.当该沸石在生活污水中的投加量为50 g/L时,实际出水水质可由一级B一步提高到一级A,对氨氮、硝氮和磷的去除率分别高达71.09%,91.18%,93.11%.吸附饱和后的沸石经单一的NaCl溶液再生后可循环使用,且再生时间短,操作简单.该复合改性沸石在实际生活污水的处理中具有良好的应用前景.     

Impact of slip boundary on sloshing motions in partially filled containers

Sloshing is a kind of fluid motion inside partially filled containers. In spacecraft and other partially filled moving containers, sloshing plays an important role. The contact line between the fluid and solid boundary affects the fluid movement and sloshing during motion. A physical model for steady fluid flow with a partial slip boundary is presented and equations for this model are derived for cylindrical (tube-shaped) tanks. This gives a nonlinear system of differential equations that is solved numerically by using a Successive Over-Relaxation (SOR) technique and graphical results are shown. Variations in steady fluid flow are observed with changes in the slip length and some useful results are derived. The effects on the microscopic radius of the fluid layer in a capillary tube are also shown through graphical results.     

基于径向基函数的动态优化问题联立求解方法

提出了一种新的求解动态优化问题的联立方法.该方法不同于常用的配置法,而是采用径向基函数插值方法对动态优化问题进行全离散,得到近似的大规模非线性规划问题.离散方法使用逆Multi Quadric函数做为基函数,并采用了间接求解微分方程的策略.最后,运用所提出的方法对2个经典算例进行优化,结果显示效果良好.     

带有下行SWIPT的强干扰WPCN中用户最小速率最大化研究

现有的无线供电通信网络(Wireless powered communication networks,WPCN)只考虑在下行链路中进行能量传输,没有考虑信息传输的需求。实际上,在很多应用场景中需要考虑利用下行链路传输信息。如何制定发送策略来权衡各用户上行传输速率的公平性与最大化是WPCN中的研究热点。本文提出一种新的在强干扰蜂窝小区中进行能量与信息传输的设计方案,将下行无线信息与能量的同时传输(Simultaneous wireless information and power transfer,SWIPT)与无线供电通信网络相结合,实现基站与用户之间的下行能量传输与上下行双向信息传输。该方案通过上行功率分配、下行时间分配与波束成形以实现上下行最小传输速率的最大化,从而实现各用户上下行信息传输的性能与公平性的平衡。仿真结果表明,与传统的传输方式相比,本方案显著提高用户的最小传输速率。     

多层纤维球生物滤池净化工厂化养殖循环水处理

针对传统工厂化循环水养殖系统能耗偏高、工艺复杂等缺点,研发了一种新型多层纤维球生物滤池反应器。该反应器实现了在零换水条件下去除SS和含氮污染物,同时达到高DO出水的效果。结果表明,实验室条件下,自然挂膜的方式使纤维球形成外部好氧、内部缺氧的环境,反应器可以同时完成硝化和反硝化过程。此外,分析了不同水循环率对反应器的影响。在水循环率为3次/d时:NH~+_4-N质量浓度降低到0.2 mg/L,去除率可达到96.15%;NO~-_3-N去除率稳定在70%左右;NO~-_2-N质量浓度低至0.1 mg/L,去除率高达95.82%;出水COD质量浓度降至4.0 mg/L,去除率达到60%以上;SS去除率高达100%。该反应器较好地实现了养殖废水的同步硝化和反硝化过程。