1 国网福建省电力有限公司信息通信分公司, 福建 福州 350003
2 南京南瑞信息通信科技有限公司, 江苏 南京 211000
3 南京南瑞国盾量子技术有限公司, 江苏 南京 211000
4 南京邮电大学通信与信息工程学院, 江苏 南京 210003
数据协商是量子密钥分发(QKD) 协议的重要步骤之一, 其协商效率直接影响着 QKD 的密钥率。为此, 提出一种基于级联 Polar 码和多级译码方法的连续变量 QKD 数据协商协议, 该协议在多级编码调制系统的基础上, 利用纠错性能更好的级联 Polar 码作为分量码应用到多级译码中。仿真分析了该协议的性能, 结果表明所提出协议的协商效率极大提高, 同时密钥的比特错误率也极大地降低, 当信噪比等于 0.5 dB 时该协议的误比特率小于10-3。研究结果对连续变量 QKD 的应用具有重要价值。
量子光学 量子密钥分发 数据协商 级联 Polar 码 多级译码 quantum optics quantum key distribution data reconciliation concatenated Polar coding multistage decoding
钟奇秀 1,2,3,*赵天卓 1,2,3李欣 1,2,3连富强 1,3[ ... ]樊仲维 1,2,3
1 中国科学院空天信息创新研究院, 北京 100094
2 中国科学院大学光电学院, 北京 100049
3 国家半导体泵浦激光工程技术研究中心, 北京 100094
4 北京国科世纪激光技术有限公司, 北京 102211
交叉验证是用于验证模型性能的一种统计分析方法, 可避免由训练集与测试集重合引起的过拟合。 进行交叉验证时通常使用交叉验证均方根误差（RMSECV）的均值来表征多元素的分析准确度。 但对于激光诱导击穿光谱（LIBS）用于多元素分析的情况, 发现各元素的RMSECV与其在样品中的浓度范围可近似用线性关系表述, 由于不同元素在样品集中的浓度范围差异很大, 不同元素之间的RMSECV差异较大, 实验中C与Cr在样品集中的浓度范围差异为28.11倍, 其RMSECV差异达到8.96倍。 发现RMSECV均值对于个别元素过于灵敏, 在数据优化过程中, 可能导致其不能反映大多数元素的分析准确度变化趋势。 为减小RMSECV均值对不同元素的灵敏度差异, 更全面地表征多元素的分析准确度, 提出了多元素的RMSECV标准化方法, 即将各元素的RMSECV与该元素在样品集中的浓度范围相除, 并引入标准化交叉验证均方根误差（SRMSECV）的概念。 LIBS检测受测量条件波动（如激光脉冲能量、 振动等）等不确定因素的影响, 会引入异常光谱, 并对分析准确度产生负面影响。 为通过滤除异常光谱来提高多元素分析准确度, 利用光谱面积筛选对光谱数据进行预处理, 以同一样品下各张光谱的面积中位数为中心, 选定某一光谱面积区间, 舍弃该区间之外的光谱, 并使用余下光谱用作定量分析。 在此基础上, 通过对0.5 Pa真空环境下的10块Ni基合金中的14种元素成分进行的多谱线内标法定量分析展开实验验证。 标准化后各元素RMSECV的相对标准差（RSD）由68.7%减小至48.9%, 元素间的RMSECV的最大差异由8.96倍降低至3.93倍, 表明SRMSECV均值能够较全面表征多元素的分析准确度, 从而有利于实现定标曲线的全自动优化。 在优化面积筛选跨度下, 各元素定标模型的决定系数（R2）均值与SRMSECV均值都得到一定程度的改善, 证明光谱面积筛选对于提高多元素分析准确度的价值。
激光诱导击穿光谱 标准化交叉验证 光谱面积筛选 多元素分析 Laser-induced breakdown spectroscopy Standardized cross-validation Spectral area screening Multivariate analysis
1 中国科学院光电研究院, 北京 100094
2 中国科学院大学, 北京 100049
通过抽运结构的优化设计，对YAG 晶体的轴向吸收系数非均匀特性进行了补偿，实现了直径15 mm Nd∶YAG晶体的轴向高均匀抽运。分析了轴向非均匀晶体吸收系数的影响，提出在控制抽运光中心波长的基础上，通过改变结构参数来补偿轴向吸收系数不均匀导致的抽运不均匀的方法。实验验证了轴向吸收系数为2.343~2.882 cm-1的Nd∶YAG 棒的均匀抽运优化方案。
激光器 激光二极管 固体激光器 侧面抽运 抽运均匀性
1 空军工程大学航空航天工程学院, 西安 710038
2 中国人民解放军93987部队军械教研室, 西宁 810000
为研究多种约束条件下的高超声速滑翔式飞行器快速突防轨迹优化问题, 提出了基于hp自适应伪谱法的多段优化求解策略。建立了高超声速滑翔式飞行器的运动学模型, 用三次样条插值拟合升力系数和阻力系数。综合考虑动压、过载和热流约束, 建立了考虑禁飞区和航路点的约束模型。详细阐述了hp自适应伪谱法的求解原理, 提出了以航路点为分段点的求解策略, 最后以最小到达时间为代价函数对高超声速滑翔式飞行器再入突防过程进行了数字仿真。仿真结果表明, 基于分段求解策略的最优轨迹能够有效满足各种约束条件的限制, 达到了快速突防的目的。
轨迹优化 高超声速 滑翔 突防 多约束 伪谱法 trajectory optimization hypersonic gliding penetration multi-constrain pseudospectral method
1 空军工程大学航空航天工程学院,西安710038
2 陕西飞机工业（集团）有限公司军事代表室，陕西 汉中723213
综合考虑高超声速滑翔式BTT导弹各种干扰的影响，建立了具有非匹配不确定性的非线性、强耦合姿态运动方程，并转化为标准形式。针对模型中的未知不确定性，提出了鲁棒估计函数，利用反演控制和自适应控制设计了高超声速导弹的自动驾驶仪，解决了由于对期望虚拟控制量进行求导产生的“计算膨胀”问题，证明了每一步反演设计的Lyapunov稳定性，并进行了数字仿真。仿真结果表明，所设计的自适应反演控制器能够精确跟踪姿态角指令，并对大范围气动参数摄动具有很强的鲁棒性。
导弹 高超声速 滑翔 鲁棒 反演控制器 missile supersonic gliding BTT BTT robustness backstepping controller
1 空军工程大学航空航天工程学院, 西安 710038
2 空军装备研究院航空所, 北京 100076
3 中国人民解放军驻沈阳飞机工业(集团)有限公司军事代表室, 沈阳 110850
针对高超声速飞行器再入制导多约束、不确定性问题, 结合预测-校正制导和标准航迹制导的优点, 提出基于航路点规划的预测-校正制导方式, 推导出精确的制导模型和制导原理。针对制导模型参数的动态性能, 改进了数值预测算法, 并基于二次型最优性能指标设计了预测-校正制导律, 给出了制导指令数值方法的解析解, 符合高超声速制导的实时性要求。将姿态控制回路近似描述成二阶系统, 基于已规划航路进行了仿真验证, 仿真结果表明, 该方法对初始误差不敏感, 具有较高的精度和较强的鲁棒性。
高超声速飞行器 航路点 预测-校正 实时性 鲁棒性 hypersonic vehicle waypoint predictor-corrector real-time performance robustness
1 中国科学院化学研究所，北京 100190
2 威海拓展纤维有限公司，山东威海 264202
3 总后勤部军需装备研究所，北京 100010
热红外伪装织物在人体的防红外热像侦察中发挥着重要作用，织物的红外辐射特性常用红外发射率进行衡量，而伪装性能常采用热成像方法进行评价。从以上两方面，介绍了红外伪装织物的现有测试评价方法，对比阐述了量热法、反射率法测试织物红外发射率的原理及特点，以及基于热成像探测能力的阈值条件和人工判读评价织物伪装性能的特点和缺陷，指明了现有热红外伪装织物测试评价方法应改进和完善的方向。
红外伪装织物 红外发射率 量热法 反射率法 伪装性能评价 infrared camouflage fabric infrared emissivity the calorimetry method the reflectivity method camouflage performance evaluation
河北大学物理科学与技术学院， 河北 保定071002
利用介质阻挡放电装置， 在低气压空气中得到了均匀放电， 并采用光谱法， 研究了放电等离子体温度的空间均匀性。 实验采集了氮分子光谱， 采用氮分子第二正带系C3Πu→B3Πg计算振动温度； 采用氮分子离子第一负带系B2Σ+u→X2Σ+g计算转动温度(气体温度)。 实验发现， 振动温度随电压增加而减小， 而转动温度随电压增加而增大。 等离子体振动温度和转动温度在空间上的涨落幅度均随电压增加而减小， 说明放电的均匀性随电压增加而逐步加强。 上述结果对于空气均匀放电等离子体在材料处理应用具有重要意义
均匀放电 振动温度 转动温度 Uniform discharge Vibrational temperature Rotational temperature
