摘要：多目标位姿估计问题是无人驾驶、人机交互等领域的基础问题之一,但目前受采集设备限制,该领域数据大多集中在较小空间范围,这使得刚体位姿估计的实用价值受到限制.针对上述问题,提出了一种基于孪生空间的单目图像目标位姿一体化标注方法,并设计了一套位姿标注工具Labelimg3D.首先,在孪生空间中放置同焦距的虚拟相机,并构建与真实目标等同的3维模型;然后在孪生空间中放置真实空间拍摄图像(一次投影图),使其填充虚拟相机视场;最后对3维模型进行平移旋转,使目标二次投影与一次投影在虚拟相机中保持一致,从而一体化得到目标位姿.基于该方法,开源了一套标注工具Labelimg3D(https://***/Congliangli/Labelimg3D).通过在KITTI及P-LM数据集上的测试,实验结果表明,该方法对尺寸变化不明显的目标,平均位移精度可达85%以上,旋转精度可达90%以上,且该方法仅借助于单目相机,大大降低了目标3维位姿数据的采集难度.

摘要：针对标准型往复式切割器切割棉秆过程中动刀片磨损严重以及易出现棉花秸秆被动刀片前桥向前推倒、劈裂等问题,该文在分析往复式切割器切割图的基础上,提出了切割有效率的概念,并以切割有效率为研究目标,采用仿真技术和响应面法,研究了动刀片的结构参数(动刀片宽度、刀刃高度、前桥宽度)对切割有效率的影响,同时利用高速摄像系统观察分析了动刀片前桥形状对棉秆切割质量的影响;通过响应面分析,优化了动刀片的结构参数,建立了目标值与各影响因素之间的回归模型,并对模型进行了验证;通过高速摄像技术优化了动刀片前桥的形状,提高了棉秆切割质量。试验结果表明,动刀片宽度、刀刃高度、前桥宽度以及两两之间的交互作用对切割有效率都具有显著影响,动刀片前桥形状对棉秆切割质量有重要影响。优化设计的动刀片的结构参数是:动刀片宽度为90 mm、刀刃高度为52 mm、前桥宽度为15 mm、前桥形状为圆弧型,此时的切割有效率为96.148 2%。利用优化设计的动刀片,在棉花秸秆切割试验台上进行了棉秆切割试验,试验结果表明,新型动刀片的棉花秸秆割茬高度的平均值比标准型动刀片割茬高度的平均值低5.9 mm,棉花秸秆单位面积切割功的平均值降低了6.1%,棉花秸秆割茬截面平整率提高了12%。研究结果可为高效、低耗的棉花秸秆往复式切割器的设计提供参考。

摘要：研究了民用客机机翼设计中的环量分布设计规律。建立了一种以航程为系统级优化目标,融合气动与结构两个学科作为子学科的多学科NAND(Nested Analysis and Design)优化系统。通过合理的简化模型,有效地研究了机翼展向环量分布对结构重量、升阻比和航程这3方面的影响,找到了一种合理的适用于亚声速单通道民用客机的机翼环量分布。利用航程最远环量分布与椭圆形环量分布分别设计一副机翼并进行对比验证,结果表明:使用设计环量分布的机翼较椭圆形环量分布机翼增加了近5%的阻力,但由于结构减重使航程增加了近100km。在机翼设计过程中阻力最小对全机性能来讲可能并非全局最优,将气动压心合理内移会使全机经济性有所提高。

摘要：针对产品广义设计过程不同阶段的需求特点以及加快概念设计向详细设计的转换,提出了一种基于草图的产品三维CAD模型概念设计推送方法。首先,用户根据概念设计需求,利用基于CAD几何造型平台开发的手绘图板绘制三视草图;然后,对手绘三视草图和模型库中CAD模型投影得到的三视投影图提取特征信息,采用2. 5D球面调和描述子来表示草图特征信息;最后,利用Euclidean距离计算通过球面调和变换获得的图形特征向量之间的距离,从而实现模型之间的相似性评价,并在农业机械装备模型库中完成算法的验证。实验结果表明,该方法能够有效帮助用户快速地具象化查询意图,发掘与产品概念设计阶段意图最相符的三维模型,并将相似性设计资源推送给设计人员,进而参考、启发和扩展设计思维,实现产品概念设计的快速响应。

摘要：雷达组网拼图算法是强对流天气短时临近预报系统(Severe Weather Automatic Nowcasting,SWAN)的重要基础方法之一。提高拼图算法的效率,不仅可以提升现有SWAN临近算法序列的时效性,也能更好地应用高分辨率雷达数据,具有重要的实际意义。采用中央处理器(central processing unit,CPU)和图形处理器(graphics processing unit,GPU)混合架构设计并行雷达拼图算法,其中CPU负责雷达数据的解析和调度GPU并行模块,GPU负责大规模数据的并行计算。通过分析计算统一设备架构(compute unified device architecture,CUDA)算法的并行开销和拼图算法的特点,提出并实现了GPU内存管理优化和数据交换流程优化方案,提高了组网拼图算法的效率。对比试验结果表明,基于CUDA的GPU并行拼图算法和SWAN中30线程并行的CPU算法相比,在全国1 km和500 m分辨率的拼图任务上,加速比分别达到3.52和6.82。综上,基于CUDA的并行拼图算法不仅可以提高SWAN短时临近算法序列的时效性,也为更高分辨率雷达资料的拼图提供了技术支持。

摘要：针对关闭煤矿井涌水污染治理问题,设计了经济适用可持续的无动力跌曝交迭滤床处理技术,并成功应用于四川广元市关闭煤矿的涌水治理工程,取得了较好的处理效果和社会经济效益。该工程设计规模为11664 m^(3)/d,矿井水经过处理后,出水水质完全满足《煤炭工业污染物排放标准》(GB 20426—2006),出水pH保持在6~9,总铁浓度平均值为1.02 mg/L,总锰浓度平均值为0.19 mg/L,悬浮物浓度平均值为15.86 mg/L。运行期间无药剂添加,无提升动力费,该技术可用于涌水量大、场地较为充足、具有一定高程差地区的关闭煤矿涌水治理。

摘要：随着海拔高度的增加,特种车辆的动力总成的流动性能会受到极大的影响。但是,受限于地域的影响,特种车辆动力总成流动性能的研究基本针对的是3000 m以下的海拔工况,更高海拔环境的相关研究较少。因此,对更高海拔的特种车辆动力总成的流动性能进行研究十分重要。首先,建立流动结构的参数化仿真模型,揭示从海拔0 m(平原工况)到4500 m(高原工况)特种车辆的动力总成流动特性变化规律。然后,为了提升特种车辆的变海拔适应性,基于组合代理模型对动力总成流动结构进行优化。结果表明,优化后的叶片扭曲度更大,且向着与旋转方向相反的方向偏移。优化后的叶轮使得上游总压分布更加均匀,叶片附近的低速区明显减少,叶片尾缘处的高总压和高马赫数的范围变大。在高原工况,特种车辆动力总成的流量增加7.7%,功率下降2.2%。在平原工况下,流量基本保持不变,功率下降12.03%。研究结果为高海拔车辆动力总成流动性能分析与优化设计提供借鉴与参考。

摘要：我国水质污染问题突出,严重影响了农作物的正常生长,尤其是重金属离子,会在农作物体内积累,进而影响人体健康。针对此问题,设计了一种基于STM32F103系列单片机的水质监测系统,该系统的硬件部分包括主控制器、前端数据采集模块和无线传输模块。主控制器选用STM32F103RCT6单片机,用于完成对各硬件模块的控制工作,前端数据采集模块用于数据的采集,无线传输模块选用的nRF24L01无线射频收发芯片,实现了数据传送到后端的作用。软件部分针对各硬件部分应用C语言完成了相应功能的程序设计,最终实现整个系统的数据采集、处理、传输。最后,对设计的检测系统进行了水质重金属Cr(VI)测试分析,检测结果与电化学分析仪CHI660E测试结果相比,平均相对误差小于12%,表明该系统的精度可以满足实际应用需求。

摘要：绿色财政政策推动地方政府提质增效开展绿色建设,增进居民健康福祉。基于节能减排财政政策综合示范城市这一准自然实验,匹配中国健康养老调查数据(CHARLS)与地级市层面数据,采用多时期DID方法实证研究绿色财政政策对居民健康水平的影响。研究结果表明,绿色财政政策显著提升了居民健康水平;经过一系列检验后,这一结论依然成立。机制分析揭示,绿色财政政策通过改善示范城市环境与提高公共服务水平来影响居民健康水平,这两条路径依赖于地方政府加强环境规制与增加公共服务投入。绿色财政政策对居民健康的影响效果随着环境规制与公共服务成本的提高而减弱,随着地方政府财政压力的提高而增强。本研究阐释了中国式“激励型”绿色财政政策提升居民健康水平的具体路径与实现方式,为设计和完善有效的激励型绿色财政政策提供了借鉴。

摘要：“双减”政策背景下,教师应科学合理地布置作业,减轻学生的学业负担;引导学生学会学习,促进学生的全面发展和健康成长。本研究开展了初中生自主设计生物学反馈练习的探索与实践,着重介绍学生自主设计反馈练习的原则、过程及方法,通过问卷调查和知识测验等方式,对初中生自主设计反馈练习的实践效果进行分析。结果表明,自主设计反馈练习对提升学生的学习成绩有积极作用,学生的学习满意度较高。本研究采用“教师引导,学生设计”的反馈练习方式,将学生自主设计的练习作品应用于课堂教学实践,以期为教师引导学生开展自主设计反馈练习提供参考。