计量与测试

  • 基于差分GNSS/INS组合定位基准的网约车计程检测技术研究

    张杰;曹相;刘宏;高旺;何璇;潘树国;

    目的:针对网约车计程检测问题,研究了基于差分GNSS/INS组合定位基准的计程检测技术。方法:首先研究了基于载波GNSS/INS组合定位结果的里程恢复方法,从而为网约车计程检测提供基准;同时对智能手机在未知道路信息环境下的计程误差进行了分析。结果:在建筑遮挡和林荫遮挡的真实道路环境下进行网约车计程精度实验,结果表明组合定位基准结果与实际道路具有较好的一致性,手机端计程误差分别为1.02%和0.25%。结论:组合定位可为网约车在城市环境下的计程检测提供里程基准;手机计程在有地图信息的道路环境下计程误差较小,但在缺乏先验地图信息的未知道路信息环境下,可能会造成较大的计程误差。

    2022年01期 v.33;No.105 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 507K]
  • 空间对接机构关键部件扭矩测量装置模态特性研究

    丁鸿;胡佳成;林杰俊;蒋卫杰;张瀚文;王东超;

    目的:针对空间对接机构关键部件扭矩测量装置的测量精度易受共振干扰的问题,提出一种基于有限元分析的扭矩测量装置有效工作频限辨识方法,以确定装置的有效工作频率区间。方法:采用ANSYS软件分析装置在高低温环境影响下的模态特性,得出装置在温度作用下的前6阶固有频率及其共振带集合,求共振带集合的补集即可得到装置的有效工作频限。结果:由温度引起的装置前6阶固有频率最大相对变化量为0.2%,对装置有效工作频限计算结果的影响较小,该装置的工作频率均处在有效工作频限之内,在工作过程中不会发生共振现象。结论:该方法填补了空间对接机构关键部件扭矩测量装置模态特性研究的空缺,对后续开展空间对接机构关键部件的扭矩性能测试工作有着一定的指导意义。

    2022年01期 v.33;No.105 7-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 639K]
  • 基于模糊PID的电子水泵在线检测流量控制研究

    张雅琴;范伟军;潘银斌;王飞;

    目的:针对电子水泵在线检测系统工作时流量稳定时间长、稳定误差大的问题,研究一种更加高效、稳定的流量控制方式。方法:在传统PID控制方法的基础上引入模糊控制策略,设计一种实时优化PID控制的比例、积分、微分参数的模糊PID控制器;基于模糊PID控制器的设计完成了阀门开度-流量模型及传递函数的建立,以及包含参数整定的模糊PID主体设计;搭建了系统仿真模型,对比模糊PID与传统PID的仿真效果,并进行实验验证。结果:实验结果表明,模糊PID使单点流量控制稳定误差下降至±0.8%,稳定时间缩短至100 s。结论:采用模糊控制的PID调节策略能够提高电子水泵在线检测系统中流量控制的稳定性,还提高了检测效率。

    2022年01期 v.33;No.105 15-20+43页 [查看摘要][在线阅读][下载 337K]
  • 基于OSSK调制的MIMO星地激光通信上行链路系统

    王千千;王海波;王怡;

    目的:研究光学空间移位键控(OSSK)调制的多输入多输出(MIMO)星地激光通信上行链路系统。方法:利用Malaga(M)分布表征近地面湍流光强闪烁、光束漂移、到达角起伏的联合影响。推导OSSK调制的MIMO星地激光通信上行链路误码率的闭合表达式。仿真分析信噪比、天顶角对系统误码率的影响,并且与差分相移键控、最小位移键控等传统调制进行对比,最后采用蒙特卡洛方法对仿真结果进行验证。结果:OSSK调制相较于传统调制可以在同等条件下降低约2个数量级误码率,增加接收天线可以进一步提高系统性能。为满足最低通信需求,OSSK调制可以获得更大的最大天顶角。结论:OSSK调制可以有效地优化通信性能,降低星地激光通信的成本,从而为星地激光通信系统的研究提供了有效方案。

    2022年01期 v.33;No.105 21-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 412K]
  • 基于二聚人工抗原ELISA检测多残留β_2-受体激动剂

    刘淼苗;刘啊敏;陈尔净;马骉;张明洲;

    目的:基于二聚人工抗原研制具备多识别特性的广谱抗体,结合酶联免疫吸附技术,为β_2-受体激动剂快速检测提供技术支持。方法:克伦特罗和莱克多巴胺与载体蛋白经重氮化反应形成二聚人工抗原,优化实验条件,制备单克隆抗体,运用酶联免疫吸附技术同时检测苯酚型和苯胺型β_2-受体激动剂。结果:在最佳条件下,克伦特罗、莱克多巴胺、克伦特罗和莱克多巴胺的IC_(50)值分别为0.75 ng/mL、0.77 ng/mL和0.77 ng/mL。该方法检测的回收率为78.00%~117.88%。检测结果与LC-MS/MS具有良好的一致性(R~2>95%)。结论:本研究建立的一种简单、快速、高灵敏的测定方法,可用于快速检测猪尿中β_2-受体激动剂药物残留。

    2022年01期 v.33;No.105 27-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 620K]
  • 基于RLC/RC模型的火花能量计算方法研究

    杨顺;王志宇;杨遂军;叶树亮;

    目的:实现火花能量的精确计算。方法:建立一种包含可变火花电阻与火花电感的等效放电模型,搭建一种宽放电能量范围的静电火花发生装置,对比不同放电能量下拟合曲线与实际放电曲线差异。结果:在欠阻尼情况下,通过模型计算的放电能量与UI积分法计算的放电能量偏差在0.6%~3.2%范围内;在过阻尼情况下,形成稳定火花通道时间段内放电能量占全部放电能量比例约95%,在该时间段内,通过模型计算的放电能量与UI积分法计算的放电能量偏差在0.2%~4.3%范围内。结论:通过可变火花电阻与火花电感的等效放电模型可实现火花能量更精确的计算。

    2022年01期 v.33;No.105 36-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 641K]
  • 分子动力学模拟研究温度对蛋白质结构稳定性的影响

    邵冬青;张群;姜舟婷;

    目的:研究环境温度对蛋白质体系的影响。方法:以大肠杆菌二氢脂酰胺脱氢酶为样本,利用NAMD软件构建不同温度下的蛋白质模型,采用分子动力学对体系进行模拟。研究其在不同温度下,体系的能量及结构稳定性。结果:研究表明,体系静电势能和范德华能随外部温度的影响呈相反的变化趋势,但由于静电势能变化更明显,在非键相互作用中起决定作用。蛋白质的二级稳定结构α螺旋会在高温下逐渐解旋。蛋白质的均方根偏差和均方根涨落值分析显示温度越高,蛋白质的结构稳定性减弱,柔性增强。结论:这些研究成果为更好的理解蛋白质在不同温度下的结构转变并为热稳定行为提供了理论依据。

    2022年01期 v.33;No.105 44-48+130页 [查看摘要][在线阅读][下载 508K]
  • 一种基于BERT-Stacking的钓鱼网站检测方法

    胡强;周杭霞;刘倩;

    目的:设计一种新型的钓鱼网站检测技术,以提高检测的精确率。方法:提出了一种利用BERT(Bidirectional Encoder Representations from Transformers)提取HTML字符串嵌入特征的方法,将HTML文档转化为词嵌入向量。同时提出一种结合四种分类器的Stacking集成学习模型,使用HTML字符串嵌入特征以及筛选出的URL特征进行钓鱼网站检测。结果:在10万级数据集上精确率达到98.52%,F1值达到98.81%。且相较只使用URL特征,引入上述HTML字符串嵌入特征后,检测钓鱼网站的精确率提升了近两个百分点。结论:本文所提出的基于BERT提取的HTML字符串嵌入特征对于检测钓鱼网站具有显著提升。

    2022年01期 v.33;No.105 49-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 211K]

信息科学

  • 基于随机重构图结构的图神经网络分类算法

    刘颖颖;叶海良;杨冰;曹飞龙;

    目的:为了解决在特征聚合过程中的确定性传播所导致的节点相似性破坏和节点对邻域依赖性高的问题,构建基于随机重构图结构的图神经网络分类算法。方法:首先,随机特征变换根据学习的权重值对随机保留的部分节点特征进行增强,生成随机特征。然后,利用生成的特征计算融合系数,对原始图和k近邻图进行自适应融合,重构出随机图结构。最后,将提取的多支浅层特征加入到重构图结构的卷积层,使模型随着层数的加深可得到浅层信息的补充。此外,对联合优化分类损失和自监督学习损失,保持节点相似性和平滑性。结果:与其他节点分类方法在Cora、Citeseer和Pubmed数据集上进行半监督实验和全监督实验结果对比,本文的算法精度提高了0.9%~2.3%。结论:基于随机重构图结构的网络分类算法在节点分类任务中取得较好的性能。

    2022年01期 v.33;No.105 55-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 650K]
  • 基于小样本知识蒸馏的乳腺癌组织病理图像分类

    王雷奇;陆慧娟;朱文杰;霍万里;

    目的:研究一种用于乳腺癌病理图像分类的小样本知识蒸馏方法。方法:采用一种双级蒸馏策略来实现小样本环境下的知识蒸馏。在多教师知识蒸馏中提出一种简单有效的多教师软目标整合方法,以提高优秀教师网络在知识蒸馏中的指导作用。第一步,将学生区块逐一嫁接到教师网络身上,并与其他教师区块交织在一起训练,训练过程只更新嫁接区块的参数。第二步,将训练好的学生区块依次嫁接到教师网络上,让习得的学生区块相互适应,最终取代教师网络,得到一个更轻量化的网络结构。结果:得到一个优秀的轻量化网络用于分类乳腺癌组织病理图像。在BreaKHis数据集上的实验结果表明,通过基于小样本的双级蒸馏策略成功地将教师网络的知识传递到学生网络,并获得了与教师网络几乎相当的决策性能,且其网络结构更加轻量化。结论:这种嫁接策略,可以更好地利用多个教师模型中训练有素的参数,并且还可以显著缩小学生模型的参数空间。

    2022年01期 v.33;No.105 65-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 462K]
  • 基于StarGANv2的多风格字体生成研究

    李金金;徐向紘;龚心满;

    目的:实现多种风格域的无监督字体风格迁移。方法:使用StarGANv2网络模型,对生成器进行改进。引入IBN-Net,将实例标准化(Instance normalization, IN)和批标准化(Batch normalization, BN)结合,形成残差网络的基础模块。然后在此模型的风格编码网络中增加注意力机制,进一步对不同风格字体挖掘关键性区域特征,增强目标域的差异化特征分布,实现对小样本字体图像抽取更加丰富的特征信息。结果:在不同风格字体的数据集上来验证改进模型的有效性,研究表明,在像素级、感知级等评价指标中均优于其他算法。相比原始模型,本文方法生成的汉字图像,FID下降5.12,LPIPS下降0.062 1,SSIM增加0.041 1。并且视觉上有更好的生成效果,保留了更多的细节信息。结论:改进的模型能够有效的生成高质量的多风格字体汉字。

    2022年01期 v.33;No.105 73-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 760K]
  • 基于时间区域稀疏相关滤波的分层特征融合追踪算法

    卫福源;赵建伟;

    目的:利用卷积网络的不同层提取分层特征,结合区域稀疏性解决特征所引起的边界效应,提高基于相关滤波的追踪算法的成功率和精确度。方法:在分层卷积特征追踪算法的基础上,利用稀疏性和峰值旁瓣比,提出新的基于时间区域稀疏滤波的分层特征融合追踪算法。首先,该算法提出时间区域稀疏相关滤波算法,利用深度卷积网络提取的不同层次特征学习不同的相关滤波;其次,利用所学的相关滤波确定下一帧图像的目标响应图;最后,利用峰值旁瓣比确定不同响应图的权值,得到融合的响应图,从而确定目标的位置。结果:经过采用精度图和成功率图作为评价标准,在标准数据集上与9种跟踪算法进行对比实验。实验结果表明,本文所提的追踪算法在OTB100上的成功率为0.685、精度为0.834,比现有的一些流行算法具有更好的追踪性能。结论:本算法利用区域稀疏性忽略干扰特征,利用时间正则项学习前后帧相关滤波的关系,并用新的响应图融合方法提高追踪算法的性能。

    2022年01期 v.33;No.105 83-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 923K]
  • 结合结构学习的多头密集连接图池化模型

    顾昕;叶海良;曹飞龙;

    目的:利用图神经网络,构建带有结构学习的多头密集连接图池化模型并用于图分类任务。方法:首先,用图卷积神经网络提取节点的初始特征。其次,用多头密集连接网络学习节点重要性得分,并根据得分进行节点采样得到池化图。之后,对池化图中的节点进行结构学习,以保证图结构的完整性。最后,将学到的图表示放到分类器中,完成图分类任务。结果:与其他图分类模型在七个广泛使用的数据集上进行实验对比,我们构建的模型在五个数据集上的分类结果达到最优。结论:结合结构学习的多头密集连接图池化模型在图分类任务中具有先进性。

    2022年01期 v.33;No.105 92-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 505K]

生命科学

  • 不同发育历期褐飞虱脂肪体与肠道内共生菌数量的变化

    熊振泽;史嘉腾;宋阳;申屠旭萍;俞晓平;

    目的:褐飞虱(Nilaparvata lugens St?l)脂肪体和肠道内存在大量共生菌,这些共生菌与褐飞虱相互依存相互影响。本研究建立了褐飞虱共生菌的数量测定方法,为揭示共生菌在昆虫体内的功能奠定基础。方法:建立荧光定量PCR反应检测体系,检测不同发育历期褐飞虱脂肪体和肠道内共生菌数量的变化。结果:5龄若虫至羽化后2 d,雌、雄虫肠道共生菌数量显著减少,至羽化6 d,雌虫肠道共生菌数量又有显著增加;3龄至5龄,若虫脂肪体共生菌的数量显著减少;5龄若虫至羽化后2 d,雌虫脂肪体共生细菌数量无显著变化,共生真菌数量显著增加,至羽化后6 d,共生细菌数量显著增加,共生真菌显著减少;雄虫共生菌的变化趋势与雌虫的共生真菌相似。结论:本研究明确了不同发育历期褐飞虱肠道与脂肪体内共生菌数量的变化规律,为后续进一步阐明褐飞虱和共生菌之间的关系提供科学依据。

    2022年01期 v.33;No.105 100-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 330K]
  • 菰黑粉菌遗传转化体系启动子的筛选

    卞加慧;胡映莉;汤近天;夏文强;叶子弘;张雅芬;

    目的:构建菰黑粉菌(Ustilago esculenta P. Henn.)高效的遗传转化体系。方法:基于菰黑粉菌RNA-seq结果,筛选出10个高强度启动子,以pUMa932为基础载体,将异源启动子P_(otef)使用DNA无缝克隆技术替换成所筛选的启动子构建相关载体,以菰黑粉菌UeT55为实验材料,基于PEG介导原生质体转化构建表达菌株。通过qRT-PCR测定不同启动子下eGFP的表达量,并用Image J软件分析测定转化子的荧光强度。结果:启动子P_(mdh1)、P_(mix17)、P_(eno)、P_(qcr8)驱动的eGFP基因表达量和荧光强度与对照P_(otef)无显著差异,启动子P_(mia40)、P_(sti1)、P_(odc2)驱动的eGFP基因表达量和荧光强度均显著低于对照,而启动子P_(hsp)、P_(ef)、P_(cox12)驱动的eGFP基因表达量分别比P_(otef)驱动的高9倍、5倍、2倍以上,荧光强度分别高6倍、4倍、1.5倍以上,均显著高于对照。结论:P_(hsp)启动子表达能力最强,且表达稳定,适宜作为强启动子用于菰黑粉菌遗传转化体系构建。

    2022年01期 v.33;No.105 106-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 997K]
  • 利用灰色关联分析评价不同产区山茶油的品质

    王逸凡;戴贤君;

    目的:对国内不同产区山茶油的功能性指标进行检测和分析,评价山茶油的品质差异,为消费者选择提供参考。方法:采集全国不同产地的30种油茶籽,通过冷榨方法制油并进行初步精炼处理,分别检测山茶油的生育酚、角鲨烯、多酚、甾醇、脂肪酸等指标,并利用灰色关联分析对山茶油品质进行评价。结果:安徽黄山、海南澄迈等五个产地山茶油样品的功能性指标综合关联度达到0.85以上。结论:利用灰色关联分析能够对山茶油品质进行评价。

    2022年01期 v.33;No.105 116-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 193K]
  • 产蛋白酶菌株的筛选及其在固态发酵豆粕中的应用

    李慧杰;林恒伊;黄心怡;韩涛;王骥腾;马正;俞晓平;

    目的:筛选高产蛋白酶菌株,探究微生物发酵对豆粕抗原蛋白的影响,以期提高豆粕在水产饲料中的使用价值。方法:从土壤样品中筛选出1株蛋白酶酶活为1 390.6±12.5 U/mL的菌株LX-6,经生理生化特性和16S rDNA分子鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。通过B.amyloliquefaciens LX-6不同时间发酵豆粕,分析SDS-PAGE中大分子抗原蛋白降解情况、发酵样品总蛋白以及水溶性蛋白含量。结果:在37℃、物料含50%水的条件下,发酵24 h豆粕中大分子抗原蛋白全部降解,48 h时水溶性蛋白含量达到最高44.45%。结论:B.amyloliquefaciens LX-6发酵后有效提高了豆粕的蛋白含量,此发酵豆粕有望今后开发成水产饲料。

    2022年01期 v.33;No.105 123-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 336K]

材料科学

  • 锰酸锂的制备、表征及甲醛降解性能研究

    俞天寿;韩哲;柳宛彤;张明;金红晓;葛洪良;王新庆;金顶峰;

    目的:在不同水热温度下制备锰酸锂,对其结构进行详尽表征,并对其低浓度甲醛降解性能进行探索。方法:采用抗坏血酸、LiOH、KMnO_4为原料合成了锰酸锂,并通过X射线衍射(XRD)、氮气吸脱附、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)等对材料进行表征;并将四种催化剂应用于低浓度甲醛降解测试。结果:随水热温度从150℃升到230℃,锰酸锂的结晶性提高;LiMn_2O_4-210比表面积最大且表面氧与氧缺陷占比最高;TEM结果表明LiMn_2O_4-150为无定型结构,LiMn_2O_4-170与LiMn_2O_4-190结晶度较差,LiMn_2O_4-210和LiMn_2O_4-230的产物为八面体结构。结论:LiMn_2O_4-210具有最高的甲醛降解率,10 h内的甲醛降解率可达97%。

    2022年01期 v.33;No.105 131-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 475K]
  • (Au-g-C_3N_4)x/PVDF纳米复合薄膜的制备及催化性能研究

    丁秀艳;王冶;杨艳婷;

    目的:制备一种高效稳定的纳米复合薄膜来降解水中污染物对硝基苯酚。方法:通过真空抽滤法制得(Au-g-C_3N_4)x/PVDF复合薄膜。通过改变Au-g-C_3N_4的负载量来探究其对于(Au-g-C_3N_4)x/PVDF复合薄膜催化4-NP的性能影响。结果:(Au-g-C_3N_4)x/PVDF复合薄膜表面为有序的网格状孔洞,Au纳米颗粒均匀分布在g-C_3N_4纳米片上。Au粒径为10 nm左右,g-C_3N_4为二维纳米片结构。随着Au-g-C_3N_4负载量的增加,催化效率提高。Au-g-C_3N_4负载量为10 mg的(Au-g-C_3N_4)50/PVDF催化效率最高,其表观速率常数为0.284 5 min~(-1),5次循环后对硝基苯酚的降解率均在95%以上。结论:本工作制备的柔性复合薄膜(Au-g-C_3N_4)x/PVDF,相对于固态载体的传统催化剂,具有高效、稳定、可循环使用的优势,在污水处理领域有广泛的应用前景。

    2022年01期 v.33;No.105 138-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 779K]
  • (Pr-Nd-La-Ce)_2Fe_(14)B基混合稀土永磁合金磁性能的机器学习预测

    谢昊;席子昱;吴琼;

    目的:找到内禀矫顽力(H_(cj))、剩磁(B_r)、最大磁能积((BH)_(max))和配方成分、工艺参数之间的内在关联性。方法:我们从相关论文收集了140余条数据,使用配方成分、工艺参数作为数据特征,使用内禀矫顽力、剩磁、最大磁能积作为目标属性,采用随机森林算法和梯度提升树的机器学习算法构建预测模型,最后通过我们实验室的数据来测试模型的预测能力。结果:3个模型的平均绝对误差(MAE)分别为91.8 kA/m、0.047 T和6.583 kJ/m~3。H_(cj)的预测值与实验室测得数据的MAE为78.0 kA/m。预测数据与实际数据基本一致。结论:使用梯度提升树构建的预测模型在配方成分和工艺参数对磁性能的映射上有良好的预测性,可以为寻找低成本高性能的磁体提供指导,有利于从根本上提高混合稀土永磁合金的研究速度。

    2022年01期 v.33;No.105 146-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 300K]
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