1 同济大学 测绘与地理信息学院，上海200092
2 上海市航天测绘遥感与空间探测重点实验室，上海0009
3 上海海洋大学 海洋科学学院，上海20106
ICESat-2（Ice， Cloud and Land Elevation Satellite-2）是世界首颗采用光子计数模式的激光测高卫星，可快速获得高精度、大尺度地面三维数据。光子探测机制使得数据中除了地面信号外，还包含大气散射等背景信号，需要通过滤波才能获得地形等信息。为分析ICESat-2背景和信号光子的分布特点及点云滤波算法的效果和适用性，本文首先选取了六种地表覆盖类型（城市、海冰、沙漠、植被、海洋及冰盖/冰川）及不同观测条件的数据，对其背景光子率进行统计分析。分析结果表明：白天观测数据的背景光子率平均为106（点/秒）数量级，远高于夜晚观测数据的背景光子率——104（点/秒）数量级，弱波束的背景光子率与强波束背景光子率相当，六种地表覆盖类型中，冰盖/冰川的背景光子率最高。然后，根据统计结果筛选出21组测高数据，并选取七种具有代表性的点云滤波对其进行去噪实验，分析精度后得出结论：改进局部密度法的去噪效果最佳，算法召回率、精准度和F值均大于0.90，算法较为稳定。最后，对所选取各滤波算法的精度、特点与适用性等性质进行了总结与分析，可为后续该数据的使用和滤波算法的选择提供参考。
ICESat-2 激光测高 光子计数激光雷达 点云去噪 背景光子率 ICESat-2 laser altimetry photon counting LiDAR photon denoising background rate
1 中国科学院 声学研究所，北京 100190
2 中国科学院大学，北京 100049
采用磁致伸缩薄膜FeGa作为敏感材料，优化设计了一种新型高灵敏声表面波(SAW)电流传感器。以中心频率150 MHz的延迟线型SAW器件作为传感元，利用射频(RF)磁控溅射法在其表面SAW传播路径上沉积FeGa磁性薄膜，由此构建SAW电流传感器件。将研制的传感器件接入由放大器及混频器组成的振荡电路中，通过与未镀膜参考器件进行差分，其输出信号用作传感信号。在电磁场作用下，FeGa薄膜产生的磁致伸缩效应引起SAW传播速度的改变，最终以相应的差分振荡频率偏移来评估施加的电流值。为进一步提升传感器性能，通过控制不同的溅射功率及退火热处理等制备工艺来确定优化的制备条件。实验结果表明，当FeGa薄膜厚度为500 nm，溅射功率为100 W，退火热处理温度为300 ℃时，所研制的电流传感器线性度及重复性良好，灵敏度较高(24.67 kHz/A)。
声表面波(SAW) 射频磁控溅射 电流传感器 磁致伸缩 surface acoustic wave (SAW) RF magnetically controlled sputtering current sensor FeGa FeGa magnetostriction
针对现有方法常忽略性能退化数据和失效阈值存在的随机不确定性,将盲数和GM(1,1)模型等灰色系统理论方法运用到性能退化产品可靠性分析中。首先定义退化数据和失效阈值的盲数,采用灰数排序方法优化可信度,由盲数运算求得测量时刻点的可靠度。然后采用GM(1,1)建模方法进行三参数威布尔分布参数估计,获取可靠度函数。最后,将所提方法应用于GaAs激光器退化数据。结果表明本文方法合理有效,拟合精度高,具有工程应用价值。
盲数 三参数威布尔分布 blind number GM(1,1) GM(1,1) three-parameter Weibull distribution
修理级别分析(LORA)是舰载机保障性分析的重要内容，对舰载机全系统、全寿命保障具有重要的意义。现有的LORA分析模型对装备使命任务、作战使用和保障体系考虑不够全面，不能全面确定舰载机维修级别决策，影响装备的作战使用与保障体系决策。基于此，提出基于备件期望短缺数(EBO)的LORA分析模型。首先，分析了舰载机的维修保障模式；其次，结合舰载机保障实际建立了EBO的多级保障模型；再次，给出了基于EBO的优化分析模型；最后，结合实例对基于EBO的LORA问题进行了应用分析。
备件短缺数 修理级别分析 舰载机 backorders of spare parts level of repair analysis shipboard aircraft
1 天津医科大学总医院, 天津 300052
2 国麒光电科技(天津)有限公司, 天津 300308
3 东北电子技术研究所, 辽宁 锦州 121000
4 天津城建大学计算机与信息工程学院, 天津 300384
5 天津医科大学生物医学工程学院, 天津 300070
麻醉深度监测对提高麻醉质量, 保障患者的手术期安全与康复具有极为重要的意义。系统地回顾了脑电信号分析算法, 主要包括脑电双频指数、麻醉趋势指数、脑状态指数等多种不同参数的算法在麻醉深度监测中的应用研究及进展情况。首先比较了这些参数的脑电分析算法在临床应用中的优缺点, 接着提出了具有优秀去噪能力的排序熵指数算法, 并引入反向映射神经网络对脑电双频指数、麻醉趋势和排序熵指数进行校正优化, 以便更精确地实现麻醉深度监护。最后展望了今后其应用于麻醉深度监测领域的发展前景。
麻醉深度 脑电 脑电双频指数 麻醉趋势 脑状态指数 多参数优化算法 depth of anesthesia (DOA) electroencephalogram (EEG) bispectral index scale (BIS) nacrotrend (NT) cerebral state index (CSI) multi-parameter optimization algorithm
1 中山大学地球科学系, 广东 广州 510275
2 广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室, 广东 广州 510275
3 国土资源部珠宝玉石首饰管理中心, 北京 100013
钻石产地特征研究在了解地幔演化及遏制国际冲突钻石非法交易等方面具有重要意义, 采用傅里叶变换显微红外光谱技术对采自中国三个商业性产地的14片天然IaAB型钻石进行了系统的面扫描分析, 根据显微红外光谱谱图定量计算出钻石中的氮含量(1 616个红外测试数据)并进行填图示踪。 结果表明, 钻石生长过程中氮的含量和聚集度不断变化, 且成核阶段氮含量可高于或低于其他生长阶段, 不同生长阶段氮杂质含量不具有单向变化规律, 显示钻石生长过程中地幔流体碳和氮存在复杂的交换, 不同产地钻石中氮含量频率分布及NB%/N(T)特征存在一定的区域性差异, 与跳点法红外光谱测试相比, 面扫描法填图能更直观和连续的示踪钻石生长过程中氮杂质的不均匀生长。
傅里叶变换显微红外光谱 天然钻石 氮杂质 填图 Micro-FTIR Natural diamond Nitrogen impurities Mapping 光谱学与光谱分析
2012, 32(8): 2070
北京理工大学 机械与车辆学院, 北京 100081
针对平板类零件微装配系统设计过程中面临的问题, 提出采用正交光学对准机构来实现用人机协同的微装配系统对微小型平板类结构件的高精度装配, 并分析计算高精度对准机构模块产生的误差。建立了基于显微机器视觉及正交光学对准的微装配系统平台, 用本文提出的方法进行了微装配实验, 结果显示本装配系统在装配的一致性与装配效率方面有较大的改善与提高。提出的光学对准方法可有效地用于平板结构的硅微MEMS器件和非硅MEMS器件等集成的复杂微小型异构机电系统的装配, 设计的平台具有很好的开放性和可移植性。棱镜正交对准机构产生0.001°的角度误差时, 对准理论偏差小于0.98 μm, 实际实验中微装配平台系统装配精度小于5 μm, 满足平板类微小型结构件装配一般精度需求。
微装配 正交对准 显微视觉 人机协同 micro-assembly orthogonal alignment micro-vision man-machine coordination
