作者单位
摘要
1 吉林农业大学资源与环境学院, 吉林 长春 130118 吉林省商品粮基地土壤资源可持续利用重点实验室, 吉林 长春 130118秸秆综合利用与黑土地保护教育部重点实验室, 吉林 长春 130118
2 松辽水利委员会松辽流域水土保持监测中心站, 吉林 长春 130021
3 中国农业大学资源与环境学院, 北京 100083
土壤有机质(SOM)作为土壤的重要组成部分, 其含量高低能够反映土壤的肥力和质量状况。 相较于传统SOM的测定方法, 利用无人机高光谱影像可快速、 精准获取田块尺度的SOM含量。 为探究基于高光谱数据建立的线性和非线性模型对作物覆盖下土壤有机质估算精度的差异, 以东北黑土区的玉米试验田为研究区, 分别采集了拔节期和吐丝期的土壤样本及同时期无人机高光谱影像作为数据源, 分析作物覆盖条件下土壤光谱反射率与有机质含量的相关关系, 并根据其响应波段构建光谱指数。 以施肥量和光谱指数作为自变量, 通过特征变量的筛选分别建立多元逐步线性回归模型(SMLR)、 支持向量机(SVM)、 随机森林(RF)和eXtreme gradient boosting(XGBoost)模型, 并验证比较各模型的精度(选用R2和RMSE为评价指标)。 结果表明, 作物覆盖条件下土壤有机质含量的响应波段为450~640 nm。 多年长期施用化肥对SOM含量有着显著影响, 将其作为协变量引入模型明显提高了对SOM的估算精度。 4种模型检验精度的对比结果为: XGBoost>RF>SMLR>SVM, 其中以拔节期XGBoost的估算结果最好(建模集和验证集的R2、 RMSE分别为0.516、 0.253和0.590、 0.222)。 可以利用无人机高光谱技术快速估算田块尺度玉米农田的土壤有机质含量, 且XGBoost模型是估算作物覆盖条件下土壤有机质含量的较优选择。
无人机 高光谱 土壤有机质 多元逐步线性回归 机器学习 UAV Hyperspectral Soil organic matter Stepwise multiple linear regression Machine learning 
光谱学与光谱分析
2023, 43(8): 2617
作者单位
摘要
太原理工大学信息与计算机学院,山西 太原 030024
异常色觉检测和分类经常在入职体检、异常色觉计算机辅助识别系统和颜色视觉机制基础研究中使用。对22名异常色觉者(8名绿色盲、2名红色盲、6名绿色弱、6名红色弱)进行了D-15、FM 100-Hue和Neitz色盲检查镜测验。通过比较D-15、FM 100-Hue和色盲检查镜的测验结果,指出了色相测验在异常色觉检测和分类时存在的局限性,为各个领域内异常色觉检测和分类提供了参考依据。
视觉光学 颜色视觉 异常色觉 色相测验 色盲检查镜 
激光与光电子学进展
2023, 60(9): 0933002
作者单位
摘要
1 天津理工大学电气工程与自动化学院, 天津 300000
2 天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室, 天津 300000
3 天津中德应用技术大学智能制造学院, 天津 300000
提出一种基于串级线性自抗扰(ADRC)的四旋翼无人机姿态控制器设计方法, 并采用比例-积分-速度(PIV)控制设计位置控制器, 实现四旋翼无人机的轨迹跟踪控制。对于姿态控制系统, 通过对俯仰、滚转和偏航3个通道设计线性扩张状态观测器(LESO), 对系统内部不确定性与外部扰动进行实时观测与补偿。对于位置控制系统, 采用PIV控制算法设计控制器, 完成平移变量的稳定跟踪控制。对所涉及的串级自抗扰姿态控制器的稳定性进行了分析说明。最后, 在Quanser飞行控制实验平台中进行轨迹跟踪实验, 验证了所提方法的有效性。
四旋翼无人机 线性自抗扰控制 线性扩张状态观测器 串级控制 轨迹跟踪 quadrotor UAV LADRC linear extended state observer cascade control trajectory tracking 
电光与控制
2023, 30(3): 90
张晓雨 1,2,*李常青 1,2赵凤阳 1,2石丽芬 1,2[ ... ]高强 1,2
作者单位
摘要
1 中建材玻璃新材料研究院集团有限公司,浮法玻璃新技术国家重点实验室,蚌埠 233010
2 硅基材料安徽省实验室,蚌埠 233010
中性医药玻璃具有优异的化学稳定性和热稳定性,被广泛应用于药物、食品等包装领域。本文研究了氧化物澄清剂CeO2,卤化物澄清剂NaCl和复合澄清剂NaClCeO2、NaClCeO2NaNO3对中性医药玻璃澄清效果的影响,定量分析了气泡熔占比、气泡个数、气泡平均直径的变化规律,探究出适用于中性医药玻璃的澄清剂。研究结果表明,中性医药玻璃液中加入NaClCeO2NaNO3后,气泡熔占比较低,气泡个数较少,气泡平均直径较大,添加NaClCeO2NaNO3时澄清效果要优于NaCl和CeO2。当加入0.4%(质量分数)NaCl0.20%(质量分数)CeO20.005 0%(质量分数)NaNO3时,在升温至1 550 ℃后3 h内,中性医药玻璃液的气泡熔占比降至0.6%,气泡个数减少到3个,气泡平均直径为0.60 mm,澄清效果较佳。
中性医药玻璃 澄清剂 气泡熔占比 气泡个数 气泡平均直径 neutral pharmaceutical glass refining agent area fraction number of bubbles mean bubble size 
硅酸盐通报
2022, 41(11): 3952
作者单位
摘要
1 西南石油大学新能源与材料学院, 成都 610500
2 中国科学院岩土力学研究所岩土力学与岩土工程技术国家重点实验室, 武汉 430071
3 中国石油川庆钻探工程有限公司井下作业公司固井公司, 成都 610000
在碳捕集、利用和封存(CCUS)井下, 油井水泥因长期受井下高温、高压和高酸性流体的作用会遭受碳化腐蚀导致水泥环失效。为了模拟CO2地质封存井下碳化腐蚀环境, 本文将油井水泥的主要单相矿物硅酸三钙(C3S)置于不同温度(30 ℃、60 ℃、90 ℃), 并密封在8.0 MPa的气相或液相的CO2碳化环境下, 采用XRD和TGA相结合的分析方法, 分析水泥单矿C3S受CO2腐蚀环境的影响规律。根据非稳态Fick扩散的渗透理论模型, 建立腐蚀产物定量分析结果与腐蚀龄期的数学模型, 拟合得到C3S受CO2腐蚀后的产物生成系数, 以此评价不同CO2腐蚀因素对C3S的影响程度。结果表明: 在CO2气相环境中, 温度升高将显著加剧对C3S的腐蚀且产生溶蚀现象; 而在CO2液相环境下, 高温(90 ℃)使C3S水化反应加剧并形成阻滞层, 降低CO2对C3S的腐蚀速率。
水泥单矿C3S CO2腐蚀 腐蚀动力学模型 渗透理论 物相变化 cement single ore C3S CO2 corrosion CCUS CCUS corrosion kinetics model penetration theory phase change 
硅酸盐通报
2022, 41(8): 2644
作者单位
摘要
1 清华大学 工程物理系,北京 100084
2 北京师范大学 核科学与技术学院,北京 100875
基于高亮度电子束与超短强激光相互作用的逆康普顿散射X/γ射线源具有单色性好、能量可调、偏振可控等特点,在核安全及核安保领域具有广泛的应用前景。清华大学将研制国际上首套能量达MeV的紧凑准单能伽马源装置并开展包括先进辐射成像、基于核共振荧光的物质分析检测等应用工作。给出该光源设计方案,以及针对其关键性能指标进行的优化及光源最终性能指标。目前已完成光源的设计,正在进行部件的加工采购,预计将于2023年启动装置的安装调试工作,于2025年完成项目的调试和验收。
逆康普顿散射 伽马射线 电子束 激光 核共振荧光 inverse Compton scattering gamma-ray electron beam laser nuclear resonance fluorescence 
强激光与粒子束
2022, 34(10): 104010
作者单位
摘要
1 淮南师范学院电子工程学院,安徽 淮南 232038
2 华东交通大学信息工程学院,江西 南昌 330013
基于阻抗匹配理论与组合谐振结构特性,设计了一种超宽带超材料太阳能吸收器。该吸收器由栅格结构与金属/介质/金属堆叠结构组合而成,组合结构有效拓展了吸收带宽。采用时域有限差分法分析了吸收器的吸收特性,结果表明:该吸收器在300~4000 nm波段内的平均吸收率可达94.9%,吸收带宽为3700 nm,可有效覆盖可见光与红外光波段。该吸收器在整个吸收波段范围内具有一定的偏振独立特性,以60°广角斜入射时,平均吸收率仍可达到93%。谐振频点处的电磁场分布表明,该吸收器的超宽带高吸收特性主要归因于表面等离子体共振、局域表面等离子体共振、慢波效应、法布里-珀罗共振,以及共振模式间的杂化耦合作用。所提超宽带高吸收太阳能吸收器在许多超材料领域具有潜在的应用价值。
材料 超材料 太阳能吸收器 高吸收率 超宽带 
中国激光
2022, 49(9): 0903001
作者单位
摘要
1 天津大学 机械工程学院 内燃机燃烧学国家重点实验室,天津 300072
2 中国空气动力研究与发展中心,四川 绵阳 621000
研究了飞秒激光诱导化学发光测速技术,在氮气中加入少量甲烷,利用飞秒激光诱导其产生化学反应,并生成信号强度强,发光持续时间长的氰基荧光信号,进而实现高信噪比、高精度、宽范围的速度测量。实验发现,改变甲烷的浓度可以改变氰基荧光信号的强度和持续时间,浓度越低荧光信号持续时间越长。在甲烷浓度为500 ppm的实验条件下,可以得到测速下限为0.23 m/s。进一步降低甲烷浓度可以获得更低的测速下限。此外,实验评估了激光能量和延迟时间对测速精度的影响。本工作极大拓展了飞秒激光分子标记测速的应用范围,在航空航天领域具有很大的应用潜力。
飞秒激光 激光诱导荧光 化学发光 分子标记 速度场测量 Femtosecond laser Laser-induced fluorescence Chemiluminescence Molecular tagging velocity Velocity measurement 
光子学报
2022, 51(3): 0314001
刘昊 1,2高强 1满家祥 1,2,*李晓佳 1[ ... ]郝敬宾 1
作者单位
摘要
1 中国矿业大学机电工程学院,江苏 徐州 221116
2 江苏省矿山智能采掘装备协同创新中心,江苏 徐州 221116
利用激光熔覆技术在45钢表面制备了CoCrFeMnNiTix(x为Ti的摩尔比,x=0.25,0.50,0.75,1.00)高熵合金涂层。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、维氏硬度计、电化学工作站和摩擦磨损试验机等分析了Ti元素对CoCrFeMnNiTix高熵合金涂层微观组织和性能的影响。结果表明CoCrFeMnNiTix高熵合金涂层微观组织是由面心立方(FCC)固溶体相和TiC颗粒相组成的枝晶组织。随着Ti元素增加,TiC颗粒在晶内析出并逐渐增多,在Ti原子固溶引起的晶格畸变和TiC析出的共同影响下,晶格常数先增大后减小。Ti元素的添加引起了涂层的固溶强化和第二相强化,高熵合金涂层的显微硬度逐渐增高至364.5 HV0.3。掺杂Ti元素使高熵合金涂层的腐蚀机制由点蚀转变为晶间腐蚀,随着Ti元素含量增加,涂层活化阶段的晶间腐蚀加剧。涂层的磨损机制随Ti元素的增加由黏着磨损向氧化磨损与磨粒磨损转化,CoCrFeMnNiTi0.25涂层具有最好的耐蚀性能和耐磨性能。
激光技术 激光熔覆 高熵合金 微观组织 显微硬度 摩擦磨损 腐蚀机制 
中国激光
2022, 49(8): 0802002
作者单位
摘要
1 南京理工大学机械工程学院,南京 210000
2 南京工程学院工业中心,南京 211000
为了提高某破障**随动系统响应的快速性和准确性,对其进行神经网络滑模控制研究。结合伺服系统的模型,引入脊波递归神经网络(RRNN)对模型动态自适应逼近,可有效提高响应速度和鲁棒性。通过脊波递归神经网络滑模控制器(RRNN-SMC),有效地抑制了扰动、参数变化等非线性因素的影响。最后,采用粒子群优化算法对脊波参数和链接权值进行优化,可以有效降低滑模抖振的影响。通过仿真实验发现,该方法能够保证随动系统的稳定性,加快动态实时响应的速度,提高随动控制的精度。
破障** 脊波递归神经网络 滑模变结构 粒子群算法 obstacle breaking weapon ridgelet recurrent neural network sliding mode variable structure Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm 
电光与控制
2022, 29(1): 37

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