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面向数据完整性攻击的高泛化性深度联邦学习模型在电力负荷预测中的创新研究
随着能源系统的数字化转型,精确的短期负荷预测(STLF)已成为电力系统安全经济运行的核心技术。现代电网通过 supervisory control and data acquisition (SCADA) 系统采集海量数据,但这些数据易受网络安全威胁,特别是数据完整性攻击(data integrity attacks)的影响。传统预测模型存在明显局限:统计方法难以处理非线性关系,人工智能模型依赖本地数据且缺乏泛化能力,而现有研究尚未有效解决数据隐私保护和抗攻击能力协同优化的问题。针对这些挑战,卡塔尔大学研究团队在《Results in Engineering》发表创新研究,提出了一种融合堆叠去
来源:Results in Engineering
时间:2025-09-13
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哈萨克斯坦地热能源开发:阿拉木图地区有机朗肯循环应用的技术经济评估
在全球能源转型浪潮中,哈萨克斯坦面临严峻挑战。这个中亚国家85%的电力依赖煤炭发电,2013至2023年间电力生产从85.3 TWh增长至98.4 TWh的同时,二氧化碳排放量也从6740万吨攀升至7700万吨。尽管拥有丰富的地热资源,但该国至今未开发任何地热发电能力,甚至缺席了2023年国际能源效率会议签署的《凡尔赛声明》,凸显其与国际能源转型趋势的脱节。正是在这样的背景下,来自哈萨克斯坦水利与灌溉大学的研究团队开展了开创性研究,首次系统评估了有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle, ORC)技术在哈萨克斯坦地热发电中的应用潜力。研究成果发表在《Results in Eng
来源:Results in Engineering
时间:2025-09-13
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葡萄糖基石墨烯增强泡沫:阻燃与电磁屏蔽一体化的绿色建筑材料创新
随着城市化进程加速和电子设备普及,建筑行业面临双重挑战:一方面,广泛使用的聚氨酯(PU)和聚苯乙烯(PS)泡沫依赖不可再生的石油资源,难以自然降解,长期使用加剧资源消耗和环境污染;另一方面,这些材料易燃且燃烧时释放剧毒气体(如一氧化碳CO和氰化氢HCN),同时缺乏电磁干扰(EMI)屏蔽能力,无法应对物联网设备带来的电磁污染问题。传统泡沫的局限性促使研究人员转向开发兼具安全性、功能性和环境兼容性的新型材料。在此背景下,生物质衍生材料因其可再生性和环境友好性受到关注。葡萄糖作为一种来源于玉米、小麦等农作物的生物质,具有生物降解特性,但其直接衍生的树脂存在耐水性差、热稳定性低的问题。柠檬酸(CA)可
来源:Results in Engineering
时间:2025-09-13
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基于电子顺磁共振的核磁共振陀螺仪线圈非正交角测量方法
在量子精密测量领域,核磁共振陀螺仪(NMRG)凭借其超高精度和稳定性,已成为导航、航天等尖端技术领域的核心传感器。这类仪器基于量子力学原理,通过光学泵浦和自旋交换使铷(Rb)原子和氙(Xe)核获得宏观磁矩,进而通过检测自旋频率变化来感知角速度。然而,理想很丰满,现实却很骨感。在实际应用中,由于加工制造和装配误差,产生磁场的三轴线圈往往无法做到完美的90°正交排列。这些微小的非正交角会引入磁场偏差,就像一把刻度不准的尺子,导致最终的角速度测量出现误差,严重制约了NMRG性能的进一步提升。以往的研究者们虽然意识到了这个问题,并尝试了各种校正方法,但大多存在局限性。有的方法假设某两个线圈是正交的,这
来源:Results in Engineering
时间:2025-09-13
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东北印度地区地震动预测方程的混合方法:基于观测与模拟数据的研究
位于喜马拉雅地震带东北段的印度东北地区,被全球地震学界公认为最具地震危险性的区域之一。该区域不仅历史上发生过1897年阿萨姆8.0级和1950年察隅8.6级等灾难性大地震,近年来的大地测量研究更表明该地区存在孕育特大地震的潜势(Steckler et al., 2016)。然而,与高度活跃的地震活动性形成鲜明对比的是,该地区强地震动观测数据严重匮乏,特别是缺乏大震级(Mw7.0)和近场(震源距<20 km)的实测记录。这种数据缺失使得发展适用于本地区的可靠地震动预测方程(Ground Motion Prediction Equations, GMPE)面临巨大挑战。GMPE作为地震危险性评估和
来源:Results in Earth Sciences
时间:2025-09-13
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湿法消解在植物锶同位素比值测定中的应用:高原样本验证与微波消解技术前景
锶同位素溯源分析作为一种强大的地理追踪工具,在考古学、食品科学和法医学等领域展现出巨大潜力。其核心在于建立生物可利用锶同位素地貌图谱(isoscape),这些图谱依赖于大量植物⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值的测量数据。然而,当前主流的植物样本预处理方法——干法灰化(高温氧化)存在明显瓶颈:过程耗时长达4-8小时,冷却时间冗长,且设备单次处理量有限(约15个样本),严重制约了大规模植物锶同位素分析的需求。随着锶同位素应用领域的拓展和大数据需求的增长,采用过氧化氢(H2O2)和强酸分解植物有机质的湿法消解技术日益受到关注。其中,微波辅助湿法消解(微波消解)在植物锶同位素分析中展现出显著优势,但湿法消解结果
来源:Results in Earth Sciences
时间:2025-09-13
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通过记忆治理开采景观:以非洲中心主义方法推动后开采转型的路径创新与象征治理
Section snippetsMethods本研究采用演化治理理论(Evolutionary Governance Theory, EGT)作为核心方法论框架,指导研究问题的构建、数据收集与结果解读。EGT被理解为分析动态且具偶然性的制度安排的概念框架,使遗产构建可被理解为路径创造(path creation)的过程,其中规范遗产、象征争议与制度重构相互交织。治理在此被视为一种演化系统,其中行为者、规则、话语与物质结构通过共同演化过程相互转化(Van Assche et al., 2013; Partelow et al., 2020)。Results: symbolic governanc
来源:Resources Policy
时间:2025-09-13
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从二维地震折射到三维地下表征:单变量空间插值技术的作用与钻孔验证剖析
HighlightPrinciple and Methods(原理与方法)本研究通过沿10条测线开展地震折射层析成像(SRT),结合3个钻孔数据进行模型验证,利用RockWorks 20软件构建了基于二维地震折射数据的三维地质模型。图1展示了研究工作的整体框架。Subsurface Lithological, Petrophysical and Geotechnical Characterization(地下岩性、岩石物理与岩土工程特征)研究区地下地层根据钻孔岩性录井、地震折射波速数据及岩石物理实验分析结果划分为四个主要岩性单元。表1汇总了岩性分类、对应地震波速范围、推演的岩石物理特性、标准贯
来源:Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C
时间:2025-09-13
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基于波长可调激光器的三点追踪高速光纤布拉格光栅解调方法及其在高速测量中的应用
Highlight基于波长可调激光器的光纤布拉格光栅(FBG)传感系统是实现FBG波长解调的硬件基础。图1展示了该系统的示意图。首先,系统级可编程芯片(SOPC)控制激光驱动芯片驱动波长可调激光器进行扫描。随后,激光器根据查找表(LUT)执行全波长扫描。LUT定义了波长与驱动电流之间的对应关系……Influence of the three points position on the demodulation error理想FBG反射光谱中三个扫描点的位置对解调误差的影响如图6所示。FBG传感器的中心波长为1550 nm,反射光谱峰值振幅为8000 arb.单位,半高全宽(FWHM)为0.5
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-09-13
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基于脉冲压缩调制的深度分辨热波成像技术在钢材无损检测与评估中的应用与性能优化
Highlight脉冲热成像(PT)、锁相热成像(LT)和脉冲相位热成像(PPT)等传统红外热成像(IRT)技术虽广泛应用,但在分辨率和深度敏感性方面存在局限。本研究聚焦于脉冲压缩优化方法——频率调制热波成像(FMTWI)和数字化频率调制热波成像(DFMTWI),作为更快速、安全、高分辨率的检测手段。Section snippetsPulse thermography (PT)PT是一种广泛使用的主动无损检测技术,通过短时高强度热脉冲(通常由闪光灯、激光或超声加热装置产生)使材料表面迅速升温(或冷却)。热波在材料亚表面的扩散遵循傅里叶热传导定律,脉冲持续时间对热穿透深度和缺陷可检测性至关重要。
来源:Optics and Lasers in Engineering
时间:2025-09-13
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动态散射环境下基于紧凑型散射解复用器的水下无线光学OAM复用数据传输技术
Highlight方法图1展示了动态散射水下环境中OAM复用无线光学通信(UWOC)的概念框架。在传输数据流中,N比特数据被编码为光学OAM叠加模式。第n比特取二进制值cn = 0或1,编码数据的光场表示为:Es = ∑Nn=1 cn Eln其中OAM本征态Eln = exp(i ln φ)对应第n比特的数据通道。由于浑浊水中的多重光学散射,原本独立的OAM通道发生混合,导致接收端信号串扰。实验装置为实现浑浊水中OAM复用光学数据传输,需对液体环境的传输矩阵(TM)进行实验校准。本研究采用基于并行波前优化的无参考校准方法,使用数字微镜器件(DMD, V-7001, Vialux)以22.27
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-09-13
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基于S变换与改进Hough变换的无样本学习φ-OTDR管道检测器轨迹识别方法
Section snippetsφ-OTDR空间时空图在φ-OTDR系统中,窄带光脉冲以固定间隔沿传感光纤发送。脉冲在光纤中传播时,瑞利后向散射(RBS)波被光电探测器持续采集,形成反映光波相位信息的RBS轨迹。按时间顺序排列多个RBS轨迹即可得到空间时空图(ST-graph),其时间分辨率等于光脉冲间隔。将RBS轨迹视为图像的行向量,空间坐标作为列坐标,即可构建ST-graph的灰度图像表示。Experimental setup管道检测器(PIG)广泛用于长距离管道的例行维护。当PIG经过焊缝时,其皮革碗与焊缝之间的碰撞和摩擦会产生强烈振动,在ST-graph中形成倒V型模式。本研究采用自研
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-09-13
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基于扰动量化模型与参数校正技术的并行面重建中干涉子信号谐波频率与相位解调研究
Highlight本研究聚焦于波长调谐相移干涉术在多表面测量中的关键光电信号参数重建与解调问题,重点突破了三方面核心难题:(a)序列模糊熵量化模型的构建;(b)谐波频率与振幅的校正方法;(c)初始相位的高效解调。所提出的EQA-CHFA算法有效解决了传统技术在测量扰动下难以兼顾频率与振幅求解精度的难题。Section snippetsPrinciple of multi-surface phase-shifting interferometry波长调谐相移干涉术的技术原理与仪器装置如图1所示。该技术的典型流程可概括为:驱动光源调谐波长的同时采集系列干涉图,从干涉图中定位(计算)各表面谐波子信号
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-09-13
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基于锥形反射器的太阳能双端泵浦单晶光纤激光器:提升输出功率与转换效率的创新设计
∗亮点∗聚光器配置对于太阳能泵浦单晶光纤(SCF)激光器而言,SCF吸收的太阳能功率取决于空心反射器半径与SCF半径的比值[33]。该比值越小,SCF的太阳能吸收效率就越高。当初级太阳能聚光器的总 sunlight-receiving area(阳光接收面积)相同(1.2 m2)时,双端泵浦中每个抛物面镜的阳光接收面积仅为0.6 m2,这也导致抛物面镜的焦点更小。这种方法有效减小了SCF位置的优化阳光进入空心反射器后,在反射器内的分布并不均匀。通过调整SCF的位置可以显著提高其吸收功率。SCF在反射器内的位置取决于三个参数:SCF的倾斜角(θ)以及SCF几何中心的坐标(x,y)。为解决这个多变
来源:Optical Fiber Technology
时间:2025-09-13
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基于PID引导波搜索算法的无人水下航行器路径规划方法及其在时变洋流环境中的实验验证
Highlight■ 针对时变洋流环境中的UUV路径规划问题,建立了包含路径安全性与速度可行性约束的三维B样条曲线优化模型,确保路径平滑性。■ 提出PID引导波搜索算法(PGWSA),通过计算高效的进化操作实现强鲁棒优化能力,可实时生成安全、经济且平滑的路径。■ PGWSA在波搜索过程中引入PID引导算子,显著增强全局探索能力的同时保持局部搜索性能,对比仿真验证了其优于主流算法的性能与更快的收敛速度。■ 通过仿真实验与实地测试,验证了PGWSA解决UUV路径规划问题的可行性、有效性与优越性。Conclusion本文提出了一种PID引导波搜索算法(PGWSA),用于解决时变洋流环境中的UUV路径
来源:Ocean Engineering
时间:2025-09-13
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基于事件触发预设时间扩张状态观测器的动力定位船舶轨迹漏斗控制方法
Highlights(研究亮点)•(1) 传统扩张状态观测器(ESO)虽能保证估计误差收敛,但通常需要无限时间。本研究首次将ESO与预设时间控制技术相结合应用于DPV轨迹跟踪,可在用户定义的收敛时间内快速重构未知状态。与现有有限时间或固定时间方法相比,该方法不依赖复杂参数整定和初始条件约束,具有更强的实用性和鲁棒性。•(2) 不同于需要持续激励才能保证收敛的观测器,本文提出了一种结合事件触发机制的新型PTESO,可在无需持续激励的情况下保证估计状态收敛,同时实现与时间触发机制相当的性能。•(3) 将基于正切函数的漏斗控制策略融入DPV轨迹跟踪框架,通过变换函数将有约束控制问题转化为无约束问题,
来源:Ocean Engineering
时间:2025-09-13
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半潜式平台气隙预测技术评估及非线性影响因素研究
Extreme value prediction techniques瞬时气隙定义为静态气隙a0(x,y)减去指定位置(x,y)的上涌量χ(x,y,t):a(x,y,t) = a0(x,y) − χ(x,y,t)上涌量定义为相对波面高度:χ(x,y,t) = η(x,y,t) − z(x,y,t)其中z(x,y,t)为垂直运动,η(x,y,t)为波面高度。各量均包含线性和非线性贡献,上涌量可分解为波频(χWF)、差频(χLF)和均值(χmean)分量。Test modelEXWAVE为双对称半潜式平台,含两个浮箱、四根立柱和两根支撑梁。主要参数见表1。试验在MARINTEK海洋水池以1:50缩
来源:Ocean Engineering
时间:2025-09-13
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基于视频-AIS数据融合的内河船舶实时地理定位与自动识别技术研究
Highlight本研究通过三项核心技术突破实现船舶精准监控:1.采用专用YOLOv8模型实现91%的船舶视觉检测准确率,显著优于通用模型(69%);2.通过自校准坐标转换机制,将普通监控摄像头升级为高频(25–30次/秒)地理定位系统;3.结合BoT-SORT跟踪算法与动态时间规整(DTW)技术,解决异构数据源时空错位问题。Proposed video-AIS fusion methodology本节详细介绍了实时船舶地理定位与身份识别的三重技术融合:(1)船舶检测与跟踪:基于改进YOLOv8模型实现 robust vessel perception,配合BoT-SORT算法构建连续轨迹;(
来源:Ocean Engineering
时间:2025-09-13
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双臂干预型自主水下航行器协同操作的鲁棒模型预测控制运动规划方法
Highlight(a)针对双臂I-AUV协同运动规划中的建模复杂性挑战,本研究建立了分层规划框架,将协同运动模式分为两类:允许双臂相对独立执行任务的松散协同模式,以及强制双臂间协同约束的紧密协同模式。每种模式进一步分解为跟踪、协调与交互子任务,实现灵活的运动模式表征。通过动态配置这些子任务,框架构建了精细化优化模型,有效降低规划复杂度的同时,提升了动态水下环境中的稳定性与适应性。(b)开发了双臂I-AUV的WS-MOMPC协同规划框架,在工作空间中纳入多目标加权组合模型。基于运动精度要求与流体动力阻力估计推导的运动成本函数作为软约束,优化载体-机械臂协调。包含关节物理限制的硬约束则确保水下局
来源:Ocean Engineering
时间:2025-09-13
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Ge掺杂调控Sb2Te3微结构与光电性能在相变存储器中的创新应用
Section snippetsExperimental and computational methods通过共溅射Ge(99.99%)和Sb2Te3(99.99%)靶材,沉积了约200 nm厚的Ge掺杂Sb2Te3薄膜,并以纯Sb2Te3靶材制备对照样品。沉积在氩气气氛(压力5×10−3 mbar,流量30 SCCM)下进行,腔室基础压力维持在1.33×10−5 Pa以上。薄膜反射率通过光谱仪测量,结构表征采用X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM),电学性能通过霍尔效应测试分析。第一性原理计算基于密度泛函理论(DFT)模拟Ge原子占位偏好与成键机制。Optical propertie
来源:Journal of Non-Crystalline Solids
时间:2025-09-13