基于实测波形的地震烈度信息快速确定算法及地震信息在铁路上的应用技术研究

目前,铁路系统由于在地震发生后不能快速得到地震烈度破坏信息,只能通过安排全线人工巡检的方式来确定线路受损情况,耗时长、效率低,严重干扰了铁路的正常运输次序。提出一种基于实测波形的地震烈度信息快速确定算法,并对地震信息在铁路上的应用技术进行研究,该算法可在地震发生后快速计算烈度信息并自动生成局管范围内线路巡检建议。试验结果证明：该算法耗时小,产出也较为精确,能在19s产出断层长度与走向,其结果与震后调查烈度分布基本一致;设计的地震动参数信息处理软件能计算地震烈度影响铁路范围,实时向铁路运维人员提供烈度及巡检建议,便于运维人员快速掌握灾情,制定巡检策略,有针对性地巡检线路,节省了震后恢复时间,提高了铁路运输生产效率。     

基于预测控制的水下自航器抗海浪变深控制分析

水下自主航行器在近水面航行中存在着深度跟踪和姿态控制较为困难的问题。为此，首先建立了自主航行器的近水面三自由度运动数学模型，然后设计了无迹卡尔曼滤波器实现对系统状态的估计；接着，利用斯特林内插法在变动的工作点处对自主航行器模型进行近似线性化，并根据线性化后的模型设计预测控制器，实现自主航行器的变深运动控制。经过仿真实验，验证了滤波器对自主航行器近水面运动状态估计的准确性以及预测控制器在抗海浪扰动上的控制效果。仿真结果表明，带有无迹卡尔曼滤波器的预测控制器可以快速、准确的实现自主航行器的深度跟踪控制与姿态控制，且具有响应速度快，对外部扰动鲁棒性强的特点。     

基于IDW插值的测量数据等值线生成方法

航道测量是航道维护管理的重要工作,而测量数据的内业成图是电子航道图、数字航道等运行的数据基础。针对传统等值线绘制与检查流程耗费大量人力与工时的问题,采用IDW(反距离加权)插值方法与ArcGIS工具,设计了等值线生产方法与优化方案,并以此开发等值线生成平台。实践表明:新的等值线生产方法具有较高的生产效率,等值线生成平台可以推广应用于航道内业制图。     

陀螺罗经的航向效应标定与补偿

陀螺罗经在实际工作时,存在陀螺的常值漂移误差、随机漂移误差、阻尼误差、速度误差及风、流等因素影响,这些所有影响因素归纳为航向效应.提出一种参数拟合的航向效应标定与补偿的方法,对陀螺罗经输出的航向数据进行处理.仿真结果表明,该方法有效地消除了误差,获得了满足高精度导航需求的航向数据,具有一定实际应用价值.     

滑坡滑动面埋深空间插值研究

滑坡滑动面的确定是滑坡预测和治理的基本前提。以重庆市万州城区吴家湾滑坡为研究对象,根据35个钻孔实测点的数据,在GIS支持下,采用反距离权重法、克里金法、样条函数法和趋势面法等四种空间插值方法,分析了实测点数量变化、栅格像元的尺寸变化和空间插值方法的差异对滑坡滑动面埋深信息空间插值结果的影响,分析了埋深信息在空间插值中的不确定性。研究结果表明:①不同的空间插值方法影响埋深插值的不确定性水平;②插值点数量越大,滑动面埋深信息插值的不确定性越小;③空间像元尺度的变化对埋深信息插值的不确定性具有一定的影响,像元尺寸越小,信息插值的不确定性减小。     

考虑剪切变形的变截面构件的变形计算

变截面构件在工程中应用较为广泛,但变形计算则较为复杂。本研究采用拉格朗日插值函数表示单元内的惯性矩和面积的变化,再分别用埃尔米特和拉格朗日插值函数计算单元内的弯曲变形和剪切变形,并根据势能驻值原理得到适用于多种变截面构件的变截面弯曲单元刚度矩阵,最后通过分析力的平衡条件和构件挠度的几何关系,得到考虑剪切变形的变截面弯曲单元刚度矩阵。采用自编的有限元程序与ANSYS分别对算例进行计算分析,讨论圆形构件和环形抵抗剪切变形的影响程度。研究结果表明：算例验证了单元刚度矩阵的正确性,对比发现由变截面构件组成的结构受力性能优于等截面构件组成的结构。     

数字化隧道断面量测系统

数字化隧道断面量测系统可以兼容多种隧道断面数据采集方式,将采集到的隧道断面数据变换到隧道断面坐标系统,采用三次样条插值曲线将测得的离散值拟合成光滑的实测断面曲线并以数学公式表达,实测的隧道断面曲线与标准隧道断面的拟合曲线进行比较,在计算机屏幕上显示隧道的超、欠挖量和超、欠挖面积以及开挖体积,可为优化隧道施工提供可靠的信息。     

循环冗余校验编译码的并行处理研究及其FPGA实现

针对高速通信信道的误码检测，在传统串行CRC的产生和校验的基础上，推导和建立了并行8位CRC的逻辑关系，并在FPGA上编程实现。同时这种并行处理方法也适合于其它位宽的CRC电路，为高速数据的可靠传输提供了可靠保障。