快速准确测定铁矿石中的硅、 铝、 钙、 镁含量对铁矿石质量评价具有重要作用。 受制于多变量分析方法过拟合现象以及不同种类样品基体效应, 使用激光诱导击穿光谱（LIBS）准确测定铁矿石中硅、 铝、 钙、 镁含量仍然是当前存在的挑战。 采用变量重要性-反向传播人工神经网络（VI-BP-ANN）辅助LIBS定量分析铁矿石中硅（以SiO2计）、 铝（以Al2O3计）、 钙（以CaO计）和镁（以MgO计）的含量。 在这项研究中, 收集了12种244批铁矿石代表性样品的LIBS光谱, 优化了光谱预处理方法, 使用随机森林（RF）对LIBS光谱特征的重要性进行了测量, 使用袋外(OOB)误差优化RF模型参数, 变量重要性阈值用于优化BP-ANN校准模型的输入变量。 变量重要性阈值和神经元数量通过五折交叉验证（5-CV）的测定系数（R2）和均方根误差（RMSE）进行优化。 结果显示测试样本SiO2、 Al2O3、 CaO和MgO含量预测均方根误差（RMSEP）分别为0.377 2 wt%、 0.133 9 wt%、 0.059 2 wt%和0.141 1 wt%, R2分别为0.970 1、 0.955 4、 0.987 1、 0.997 5。 相比于使用相同的预处理方法作为PLS、 SVM、 RF和BP-ANN四种模型的输入, VI-BP-ANN在校准集和预测集都显示出出色的预测能力。 结果表明LIBS与VI-BP-ANN的结合有潜力在实际应用中实现铁矿石硅、 铝、 钙、 镁含量的快速准确预测。

传统惯性/天文组合导航的工作原理一般有天文测星输出的ψ角直接解析并校正惯导速度、位置和ψ角作量测估计并间接校正惯导速度、位置两种。针对这两种工作原理中未充分利用可观测度较大的陀螺常值零偏估计信息而导致长航时、短航时组合导航效果不理想的问题，提出全固态捷联式惯性/天文组合导航技术，将捷联式惯导和大视场星敏感器固连，以欧拉误差角作为Kalman滤波器的量测信息，实时估计并反馈陀螺常值零偏用于校正捷联惯导系统，可快速有效抑制各种由陀螺漂移引起的误差。实测数据仿真表明：以欧拉误差角作为Kalman滤波器的量测信息可使经度误差、纬度误差、航向角误差和陀螺常值零偏快速稳定、收敛，长航时试验中可使经度误差不大于0.5 nmile、纬度误差不大于0.2 nmile、航向误差30″，短航时试验中可使经度误差不大于0.25 nmile、纬度误差不大于0.12 nmile、航向误差20″。因此，该算法对于长时导航和短时导航都具有良好的适应性，具有实用价值和研究意义。

该文利用光热转换六硼化镧(LaB6)、加拿大树脂、纳米SiO2, 制备了不同掺杂含量的LaB6-SiO2-加拿大树脂溶胶, 并涂敷在塑料光纤表面, 构成了光致发光发热光分频利用光纤。测试了LaB6颗粒的吸收光谱及升温速率, LaB6掺杂含量与涂敷层厚度对光纤表面发光发热性能的影响。LaB6在波长为510~650 nm时出现弱吸收, 用于光辐射; LaB6对其他可见-近红外波段的光呈现出强吸收, 用于产热。当LaB6的质量分数为0.30%, 涂敷层厚为200 μm时, 光纤表面发光发热的均匀性最佳, 观测点的平均发光强度及平均升温速率分别达到26.59 μW/cm2和0.29 ℃/min, 实现了可见-近红外光谱的光分频利用。

惯导设备要与舰船(艇)的相关基准对齐才能完成其导航和作为舰船(艇)姿态基准的使命。为提高标校精度及标校效率，通过对传统的光学标校过程中产生的误差机理进行分析，提出了采用光学初标结合数字化标校(补偿)的标校技术，使设备的标校精度由分级提高到秒级，同时使设备安装过程简单化，有效地提高了标校效率。

蜂王浆是一种具有抗氧化、 抗衰老、 调节心血管系统和免疫功能的纯天然营养保健食品, 近年来在食品、 生物医学等领域广泛应用。 由于蜂王浆的采集过程费时费力且没有快捷简便的方法检测其品质, 使得市场上的蜂王浆产品质量参差不齐, 因此实现蜂王浆品质的快速鉴别就显得至关重要。 该研究以蜂王浆的水分和蛋白质为研究对象, 利用拉曼光谱技术结合主成分回归算法(PCR)和偏最小二乘法对蜂王浆进行了快速定量检测, 建立了水分、 蛋白质的定量模型, 探究对其定量分析的可行性, 并进行光谱预处理以提升模型的预测能力, 使其预测准确性更高。 蜂王浆中水分和蛋白质化学值的测定分别采纳蜂王浆国家标准规定的减压干燥法和凯氏定氮法。 蜂王浆光谱的采集则是由DXR激光共焦显微拉曼光谱仪测得。 应用TQ Analyst分析软件对蜂王浆光谱进行预处理及建立定量分析模型。 其中光谱预处理包括导数、 标准正态变换、 多元散射校正、 Savitsky-Golay卷积这四种光谱预处理法, 并按一定关系排列组合成多种不同的预处理方法, 对蜂王浆样品光谱进行数据处理, 寻找出最优的模型与处理方法。 结果表明, 利用主成分回归法建立蜂王浆水分和蛋白质的定量模型效果不理想, 水分的定量模型结果表明, Savitsky-Golay平滑(7) 处理校正集决定系数最高但也仅为0.741 3, 预测集决定系数为0.661 6, RMSEC为0.656, RMSEP为1.34, 建模效果差。 蛋白质的PCR定量模型结果表明, Savitsky-Golay平滑(7) 处理相较之下最优, 校正集决定系数0.675 0, 预测集决定系数为0.566 8, RMSEC为0.548, RMSEP为0.957, 建模效果较差。 因此, 基于PCR所建模型对蜂王浆水分、 蛋白质的含量有一定的预测可能性, 但建模效果较差, 预测准确度低, 稳健性差。 而结合偏最小二乘法并进行S-G(7) +二阶导数+SNV处理对蜂王浆水分建模效果最好, 水分含量校正集和预测集的决定系数分别为0.992 7和0.948 8, RMSEC和RMSEP分别为0.162和0.442。 蛋白质的PLS定量模型, 通过对多种预处理组合处理结果进行对比, S-G(7) +一阶导数+SNV处理对蜂王浆蛋白质建模效果最佳, 蛋白质含量校正集和预测集的决定系数分别为0.991 6和0.879 5, RMSEC和RMSEP分别为0.143和0.497, 建模效果好。 因此, 利用拉曼光谱结合偏最小二乘法快速检测蜂王浆中水分和蛋白质的含量是可行的, 且所建定量模型稳健性良好, 预测准确度高。 通过上述实验可总结得出, 在一些不可避免的外界因素影响下, 将多种预处理方法组合起来可以提高模型的准确性和稳健性, 比用单一的光谱预处理方法修正光谱更加有效, 优化效果更加明显, 且有效提升了模型的各参数, 更好的提高了模型预测的准确性。 同时表明了, 拉曼光谱技术应用于蜂王浆品质的快速检测是可行的, 且检测准确度高, 速度快, 在蜂王浆品质的快速检测方面展现了很好地应用前景。

基于包含五次复系数的高阶Ginzburg-Landau方程为模型，采用分步傅里叶方法数值研究了啁啾类超短脉冲间的相互作用。结果表明：相邻孤子之间的相互作用对五阶非线性效应非常敏感，即使参数改变很小的值，也会改变其传输特性。适当地选择五阶非线性参数值，能够很好地抑制孤子间的相互作用，提高光纤传输的比特率。当相邻孤子的初始间距为6.8，五阶非线性参数值取-0.001时，可以实现2个孤子长距离的保型传输。最后讨论了五阶非线性作用下多孤子之间的相互作用及抑制。

为解决舰载惯性导航系统对准时间长的问题,利用分段线性系统理论(PWCS)方法分析了系统的可观测性,并提出了适用于双轴旋转式激光陀螺惯导的多位置对准方案,仿真结果表明该方法在4 h内可完成所有陀螺和加速计零位误差的估计,可实现舰载惯导4 h高精度快速对准,具有较好的工程应用价值。

对五阶非线性效应下三阶孤子间的相互作用进行了数值研究,结果表明:正五阶非线性作用将会导致 三阶孤子对波形进一步恶化。在负五阶非线性作用下,原来的三阶孤子很快发生裂变,三阶孤子对同相位时, 裂变后峰值小的两孤脉冲位于内侧,两个三阶孤子表现出先吸引、碰撞,然后聚合成一个孤脉冲。 三阶孤子对反相位时,裂变后峰值强度小的孤脉冲位于外侧,并且一直保持排斥状态,每个三阶孤子 裂变数目随负五阶非线性参数绝对值的增大而增多。适当选取负五阶非线性参数值,可以有效地抑制三阶孤子间的相互作用。

以发动机气缸/活塞环摩擦副为具体研究对象，研制了一种新型激光珩磨设备。由于发动机汽缸套载重大，且形状不规则，故设备采用激光头既旋转又直线运动的运动方案。该设备在移动轴和转轴中分别安装有高精度光栅尺和高精度增量旋转编码器以提高运动控制系统的精度。为了使微凹腔沿圆周均匀分布，采用了小数分频原理，能够实现任意小数分频。通过对运动控制卡与自制的调Q控制卡的软件编程，实现了运动控制系统与激光系统的协同控制，用以在气缸表面加工出特定的微观形貌。加工方法采用的是“单脉冲同点间隔多次”的激光微加工新方法。利用该方法能够方便地加工出微观或宏观的形貌且能显著地减少激光加工所带来的负面热效应。