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关键词： 磁梯度张量   几何不变量   两点定位   自然选择粒子群算法  

摘要： 文中针对单点磁梯度张量定位方法受地磁场估计误差影响较大,同时多点磁梯度张量定位方法容易陷入局部最优解等问题,提出一种两点磁梯度张量定位方法。该方法在单点磁梯度张量定位算法的基础上,采用两点磁梯度张量测量数据,叠加张量几何不变量的约束条件,构建关于目标位置坐标的非线性目标函数,采用基于自然选择的粒子群算法对目标位置坐标进行求解。仿真实验表明,文中提出的方法受地磁场估计误差影响较小,且能实现对全局最优解的搜索,定位精度较高。仿真分析不同系统基线长度和磁力仪灵敏度条件下文中方法对磁性目标的定位效果可知,当系统的基线长度越大,磁力仪的灵敏度越高,磁性目标定位误差越小。

关键词： 高光谱   关联成像   标定系统   光学薄膜   干涉截止滤光片  

摘要： 基于压缩感知理论的关联成像是用与信号的稀疏表达基不相关的测量基,对信号作投影测量再利用测量矩阵和探测数据通过计算成像的方式重构高光谱图像,因此使用压缩感知成像系统进行光谱成像时必须通过标定获取其测量矩阵。本文搭建了一套高光谱关联成像标定系统,通过干涉截止滤光片完成了高光谱关联成像标定系统中薄膜器件的设计。选择K9玻璃作为基片材料,五氧化二钽(Ta_(2)O_5)和二氧化硅(SiO_(2))为高、低折射率材料。根据光学薄膜基础理论,结合Essential Macleod膜系设计软件实现了膜层的设计,在OZZSQ900型箱式真空镀膜机上完成了薄膜的制备,采用Lamda1050分光光度计测试在350~380 nm范围的反射率为99.61%,400~740 nm范围的反射率为0.98%,该研究具有重要的实际意义和工程价值。

关键词： 光纤布拉格光栅   锚杆   智能   监测  

摘要： 锚杆被广泛使用于边坡及隧道等岩体支护中,锚杆的轴向应力、横向荷载与横向变形等信息是判断支护岩体安全的重要参数.本文基于光纤光栅传感技术,提出了一种测量锚杆横向荷载及横向变形的实验方法,该方法可满足传统锚杆轴向应变测量的功能需求,并新增测量锚杆横向荷载大小、方向和变形等功能.实验结果表明:横向荷载方向测量平均值最大误差为-0.48°,横向荷载测量值相对误差平均值最大为-4.2%.实验为光纤传感技术在锚杆监测领域的应用提供了新的可能.

关键词： 分布式   光栅阵列   应力传感技术   矿压监测   传感解调技术  

摘要： 针对目前电子式矿压监测设备存在的受干扰数据失真、传输线缆多、供电距离近等问题,以及光纤式矿压监测设备存在的容量小、成本高、有监测盲区等问题,通过分布式光栅阵列应力传感技术、分布式光栅阵列传感复用和网络技术、分布式光栅阵列传感解调技术等关键技术研究,结合矿压理论、光纤通信技术和计算机技术,研发适合煤岩应力测试要求的光栅阵列应力传感装置、光栅阵列传感解调分站,结合监控预警平台软件,形成一套实时远程在线的分布式光栅阵列应力监测系统。

关键词： 自混合干涉   衍射光栅   位移传感   半导体激光器  

摘要： 为使信号在不失真的情况下降低共模噪声的干扰,提高激光自混合光栅干涉信号的信噪比,提出了一种基于差分技术的激光自混合光栅干涉位移测量方法。+1级衍射光被振动物体反射后返回激光腔,发生自混合干涉,并由封装在激光器内的光电探测器PD1接收,0级衍射光由外置PD_(2)接收。根据半导体激光器前后向输出存在180°相位差的原理,两光束所携带的自混合干涉信号相位相反,而叠加的噪声是部分相关的,因此对两个干涉信号进行差分能消除部分噪声。通过对差分后的自混合信号处理,可以重构出位移。实验结果表明,差分后的重构振动波形的平均误差更小,信号更平稳,且差分后的干涉信号的信噪比提高3 dB以上。

关键词： 打桩   波动方程   反分析   承载力恢复  

摘要： 桩基在海洋工程中的应用越来越广泛。打入桩在打桩结束后承载力随时间的增加而增加,合理确定不同时间的桩基的承载力,可以优化桩基设计,合理安排打桩,节约工期并进一步节省工程造价。本文根据某场地实际打桩记录采用波动方程进行了反分析,对停锤后承载力恢复进行了评估。同时采用现有方法对承载力恢复进行了计算,并将计算结果与反分析结果相比较。分析结果显示,对于粉质黏土占比较大的场地,采用现有承载力恢复的计算公式得到的承载力数值偏小,提出了基于设计承载力进行承载力恢复评估的方法,该方法计算结果与现场打桩记录反分析计算结果吻合良好。

关键词： 二维光栅耦合器   倾斜耦合   耦合效率   偏振相关损耗   绝缘体上硅   温度不敏感  

摘要： 针对二维光栅耦合器存在耦合效率低、偏振相关损耗大、结构复杂等问题,提出了一种应用于C波段的基于绝缘体上硅(SOI)材料的新型二维光栅耦合器,该耦合器由具有45°倾角的四孔交错菱形刻蚀晶胞单位周期排列组成,采用倾斜耦合方式对耦合器的周期、刻蚀深度、刻蚀圆孔的相对位置、刻蚀圆孔半径进行优化,并对其进行仿真验证。仿真结果表明:该耦合器在1540 nm处耦合损耗低至-2.4 dB,C波段的偏振相关损耗低于0.2 dB,1、3 dB工作带宽分别是36、58 nm。

关键词： 位移传感器   弱光栅   变形监测   大量程   高精度  

摘要： 研发高精度、高灵敏度、大量程的传感器对于边坡、隧道、桥梁等工程结构的健康监测具有重要意义。该文基于杠杆原理,将弱光栅粘贴于基片上,并串联弹簧,形成上部传感单元,通过多种结构形式的比选,发现X型带上外拐加直立段为最优主体结构。基于上述传感结构,设计了一种构造简单、传力稳定,且具有大量程、高精度、高灵敏度的新型弱光栅位移传感器。从理论上推导了测量位移与弱光栅中心波长变化值的关系,并进行了标定试验和模型试验。结果分析表明,基于该结构的位移传感器可实现的测量范围为0~160 mm,灵敏度为24.4 pm/mm,且位移放大倍数可依据需要调整,由此展示了该传感器在结构大变形监测中的良好性能和广阔应用前景。

关键词： 弥散张量成像(DTI)   儿童偏瘫型脑瘫   颈总动脉交感神经网剥脱术   脑白质恢复  

摘要： 目的:颈总动脉交感神经网剥脱术对偏瘫型脑瘫患儿脑白质恢复的磁共振成像(MRI)弥散张量成像(DTI)评价。方法:选取在医院行颈总动脉交感神经网剥脱术的37例偏瘫型脑瘫患儿,并将其纳入病例组,另选取20名正常儿童作为健康对照组。对两组患儿进行常规MRI及DTI检查,选取内囊前肢、内囊后肢、胼胝体膝部、胼胝体压部和脑桥为感兴趣区域并应用后处理工作软件获得各向异性分数(FA)进行统计分析。结果:病例组患儿内囊前肢、内囊后肢、胼胝体膝部、胼胝体压部和脑桥感兴趣区的FA值均小于健康对照组,差异有统计学意义(t=7.851,t=7.940,t=2.126,t=3.141,t=2.552;P<0.05)。术后1个月脑瘫患儿内囊前肢、内囊后肢、胼胝体膝部、胼胝体压部及脑桥FA值与术前相比有所增加,术后6月进一步增加,手术前后比较差异有统计学意义(F=18.002,F=8.981,F=3.724,F=5.273,F=3.27;P<0.05)。结论:颈总动脉交感神经网剥脱术可以促进脑瘫患儿脑白质的恢复,使脑瘫患儿从中获益,DTI能直观显示白质纤维形态及走行,可作为评估脑瘫患儿术后脑白质恢复无创的影像学检查方法。

关键词： 弹性波动方程   逆散射成像条件   伴随状态法   Born近似   偏移速度分析   剩余时差曲率智能识别  

摘要： 在地震偏移成像过程中,成像精度依赖于速度模型,因此偏移速度分析对高精度叠前偏移成像至关重要。基于高频近似下的逆散射成像条件,提出了基于剩余曲率分析的转换波弹性波动方程偏移速度分析方法。首先基于高频近似下的逆散射成像条件,采用逆时偏移近似估计转换S波散射位,然后结合入射P波和转换S波散射位,重构得到上行转换S波,最后利用伴随状态法导出剩余时差关于波速的梯度。基于逆散射成像条件,有效保证了弹性波动方程偏移速度分析中梯度的稳定求解。数值实验表明该方法导出了高质量的梯度。初步测试表明反演的速度模型有效地校平了共成像点道集,改善了成像质量。此外,剩余时差曲率智能识别等技术简化了中间处理流程,构建的智能化速度分析框架有望提升计算效率。