713天气雷达数字化系统

本文介绍了用IBM-PC/XT(AT)实现的天气雷达数字化系统的众多功能,分析了系统的工作原理。对于几个关键的技术问题——高速数据录取、软件数字视频积分、地物杂波抑制、座标变换及图象传输,分别给出了解决的方法和详尽的程序方框图。     

硬X射线成像仪量能器测试系统的设计与实现

硬X射线成像仪(Hard X-ray Imager, HXI)是先进天基太阳天文台(Advanced Space-based Solar Observatory, ASO-S)的3大载荷之一, 其中量能器作为其重要组成部分, 承担着观测30--200keV能段的太阳硬X射线的任务. 在卫星发射之前, 需要开展大量的测试工作, 以确保HXI量能器的各项功能和性能满足设计需求. HXI量能器通道数众多, 内含99个溴化镧探测器, 分别由8块相同的前端电子学板控制. 除了对各个通道的性能进行测试外, 地检系统还需模拟量能器在轨面对不同太阳活动时的运行情况, 对量能器进行全面完备的测试. 此外, 地检系统还需足够稳定, 能满足量能器在单机测试、环境试验、热真空与振动等多个不同测试项目的长时间测试需求. 为此, 设计了地检板与上位机软件, 结合放射源、直流电源、高压模块等组成一套HXI量能器的地检系统, 对8块前端电子学板实现同步配置与管理, 能高效完成指令发送与数据接收, 满足量能器最大数据输出带宽400Mbps的需求. 利用该系统, 在地面完成了HXI量能器的功能、性能验证, 获得了量能器的线性、死时间、能量分辨率等各项性能指标, 为HXI量能器的在轨高性能运行提供了保障.     

气候系统预测:基础创新和集成应用

随着全球变暖,极端天气气候事件增强,天气气候灾害造成的损失也愈发严重。当前气候预测的准确性远远不能满足社会需要,气候系统预测理论和方法面临着众多挑战性问题。为提档气候预测科学水平和准确率,由南京信息工程大学和中山大学承担的“气候系统预测研究中心”获得国家自然科学基金基础科学中心项目支持(2021年1月—2025年12月)。在该项目执行的前三年,项目团队开展了大量深入系统的研究,并取得了若干重要进展:1)揭示了气候系统的若干关键变化、驱动力和机制;2)剖析了海-陆-冰-气相互作用对我国重大极端气候事件的影响;3)在气候系统数值模式研发和预测系统集成方面取得重要进展;4)发展了延伸期-S2S-年代际的气候系统预测理论和方法。本文对这些进展作了扼要介绍,并针对气候与环境变化归因、古今气候环境研究融合、跨时空气候系统变异和极端气候、人工智能与气候科学、年代际预测和风险应对体系等关键科学问题做了展望。     

煤矿井下自动化钻探技术概况与智能化发展前瞻

针对煤矿井下钻场人员需求大、安全隐患多、一人操作难以同时控制钻机动作并从全局视角知悉钻机运行状态等问题,引入了数字孪生技术,设计开发了钻机远程服务平台。该平台系统以ZDY25000LDK钻机为载体,融合了钻机远程控制系统、数字孪生模型和参数监测系统3方面技术,通过检测与执行层、数据传输层和远程集控层实现钻机远程控制、钻机运行全生命周期映射与参数监测。钻机远程控制系统实现了实时远距离控制钻机,数字孪生模型能够映射钻机各运动部件的运动状态,并能通过仿真实验为钻探施工提供先验参考,参数监测系统实现了对钻机状态参数和钻进参数的实时监测。基于该钻机远程服务平台,进行了平台的功能性和实时性验证。试验结果表明：钻机远程服务平台能够实现钻机远程控制,并从全局视角上映射和监测钻机运行状态和参数,通过数字孪生体仿真,得出钻机上扣过程中动力头回转速度和给进速度的最优比值为4.28,与实际上扣情况相符。平台操作方便、实时性高、可靠性好、人机交互友好,为煤矿井下钻探工作的减人增效和智能化升级提供了解决方案。

     

建筑垃圾填埋场周边地下水化学组分来源解析

建筑垃圾是城市市政垃圾的重要组成部分,对其堆填处理可能造成场地及周围一定范围内的地下水污染。传统观念认为,建筑垃圾中多为惰性或无害成分,对地下水影响有限,缺乏关于建筑垃圾堆填对地下水水质造成影响的研究。选取2处建筑垃圾堆填场地,通过对场地周围地下水采样分析,得到场地周边地下水化学指标空间分布特征,并利用正定矩阵因子分解法(PMF)识别研究区地下水化学组分来源,从而定量评价建筑垃圾填埋对周边地下水水质变化的贡献。结果表明,建筑垃圾填埋会显著影响周边区域地下水组分的浓度和质量,尤其是TDS、TH、Ca2+、SO42-等组分显著受到影响,填埋时间越长、填埋体量越大,影响程度越深。两场地区域范围内Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-和TDS 5个组分或指标的空间分布整体变化趋势较一致,均表现为垃圾填埋场附近沿地下水流下游方向的点位浓度较高,其他点位浓度较低,验证了建筑垃圾填埋对区域地下水质量的影响。PMF来源解析确定两场地周边地下水化学组分来源有建筑垃圾填埋、岩石风化溶解、水岩相互作用和农业活动,在场地一来源贡献占比分别为29.2%、21.6%、24.2%和15.1%,在场地二贡献占比分别为15.6%、23.2%、28.4%和18.2%。两场地周围地下水质量受人类活动影响程度较深,人为污染源正在成为地下水中离子组分的重要来源。     

低温常压条件下NaCl-H_2O体系对铜活化迁移的影响因素Ⅱ:pH值和盐度

文章采用动态模拟实验研究了卤水NaCl-H2O体系不同盐度、酸碱度对砂岩中铜元素的活化迁移作用。结果表明,在常压室温环境下,卤水盐度越高,越有利于含铜砂岩中铜的活化迁移,不同盐度卤水对铜的活化强度表现为w(NaCl)为25%的溶液w(NaCl)为20%的溶液w(NaCl)为10%的溶液w(NaCl)为5%的溶液。酸碱度条件模拟实验,揭示了强酸(pH=0.71)或者强碱(pH=10.28)环境有利于铜的活化迁移,尤其是在强酸(pH=0.71)条件下,可极大增强铜的溶解性,这对于解释蒸发岩盆地含铜卤水的成矿过程具有重要的理论和实际意义。     

GIS空间数据不确定性与质量控制的研究现状

GIS空间数据不确定性和质量控制的研究是GIS基础理论问题研究中的一个重要内容。文中具体介绍了对该问题研究的几个阶段，对目前这一理论问题的研究现状作了简要介绍，并对GIS数据质量控制的策略提出一些看法。     

Sliding mode fuzzy control: Theory and verification on a benchmark structure

A sliding mode fuzzy control (SMFC) algorithm is presented for vibration reduction of large structures. The rule base of the fuzzy inference engine is constructed based on the sliding mode control, which is one of the non‐linear control algorithms. In general, fuzziness of the controller makes the control system robust against the uncertainties in the system parameters and the input excitation, and the non‐linearity of the control rule makes the controller more effective than linear controllers. For verification of the present algorithm, a numerical study is carried out on the benchmark problem initiated by the ASCE Committee on Structural Control. To achieve a high level of realism, various aspects are considered such as actuator–structure interaction, sensor noise, actuator time delay, precision of the A/D and D/A converters, magnitude of control force, and order of control model. Performance of the SMFC is examined in comparison with those of other control algorithms such as H_{mixed 2/∞}, optimal polynomial control, neural networks control, and SMC, which were reported by other researchers. The results indicate that the present SMFC is efficient and attractive, since the vibration responses of the structure can be reduced very effectively and the design procedure is simple and convenient. Copyright © 2000 John Wiley & Sons, Ltd.     

公路资产数据库的设计与可视化研究

公路资产包括基础设施及其附属设施等有形资产和相关的设备资源、人力调配等无形资产两部分。实现公路资产的数字化管理是数字交通、智慧交通的基础。本文以辽宁某县为实验区,研究提出了公路资产数据的分类体系及数据标准,基于地理信息系统(GIS)技术构建了公路资产数据库,实现了公路资产数据的可视化表达与管理,为该县公路的信息化管理奠定了坚实的地理空间数据基础,具有推广应用价值。     

关于推行岩土工程专业体制的思考与实例

岩土工程专业体制的核心内涵,是强调岩土工程勘查,设计,施工,监测,监理５个环节的整体和统一性。岩土工程师,不仅要为建设工程设计提供地质资料,而且还要积极参与或争取主持整个岩土工程项目的设计与施工,本文以实例阐明了其可能性与必要性。