【摘 要】
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数字经济的快速发展极大提升地了人流、物流和信息流的空间流动性,但城市交通拥堵阻碍了城市中各种要素的流动,进而影响城市经济发展,而造成交通拥堵的根本原因在于城市功能结构与居民出行需求的错配.通过数字化技术和方法可以监测城市中不同时段的人流分布,并结合空间、经济和社会等信息分析不同类型人群的出行规律及其内在机制,从根本上解决城市交通拥堵问题.文章在梳理城市交通拥堵地区人群数字画像理论的基础上,以大连梭鱼湾交通拥堵地区为例,基于用地数据、POI业态数据和LBS定位数据等多源大数据对地区人群进行精准刻画,共识别出
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数字经济的快速发展极大提升地了人流、物流和信息流的空间流动性,但城市交通拥堵阻碍了城市中各种要素的流动,进而影响城市经济发展,而造成交通拥堵的根本原因在于城市功能结构与居民出行需求的错配.通过数字化技术和方法可以监测城市中不同时段的人流分布,并结合空间、经济和社会等信息分析不同类型人群的出行规律及其内在机制,从根本上解决城市交通拥堵问题.文章在梳理城市交通拥堵地区人群数字画像理论的基础上,以大连梭鱼湾交通拥堵地区为例,基于用地数据、POI业态数据和LBS定位数据等多源大数据对地区人群进行精准刻画,共识别出144类人群和8类典型人群,并从出发锚点、出行廊道和活动锚点方面对其中4类典型人群的时空特征进行深入解析,剖析其交通拥堵产生的内在机理,从而根据不同类型人群的出行特征与需求提出构建“快道”“慢区”的多元出行体系,建立高效的复合交通体系,并根据功能疏解优化梭鱼湾单一中心结构的空间规划方法,以期实现城市的精细化管理,疏解城市交通拥堵地区的人流.
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针对现有太赫兹孔径编码成像算法鲁棒性较差、计算求解复杂度较高等问题,提出基于卷积神经网络的太赫兹孔径编码增强成像方法.该方法通过构建一个端到端的神经网络来实现成像系统的隐式建模,利用网络强大的求逆能力和抗噪性能来实现低信噪比下的目标重构.通过仿真实验可以看出,该方法可以在不同信噪比下实现对不同稀疏度目标的重构.另外,与经典的优化迭代算法相比,该方法在低信噪比下可以实现对目标更高分辨率的重构.
针对低可探测飞行器平台对天线的新需求,提出并设计了微波与红外跨谱域低可探测的电磁超构表面天线.将电磁超构表面设计思想融入天线设计中,在正常辐射下,使其具有电磁超构表面的吸波特性.该设计不用额外加载电磁超构表面,仅利用天线自身结构就能减缩其雷达散射截面.在此基础上,为了实现天线红外低可探测,设计了微波频段透波、红外频段低发射率的电磁超构表面,加载到天线上降低了其发射率.实验结果表明,新设计的电磁超构表面天线工作在2.72～2.82 GHz,最大增益达到6.72 dBi;在2.70～2.80 GHz反射幅度均
针对在环境中同时存在多个声源的场景下,传统声音获取方式难以正确检测到期望声源处声音活动的问题,提出一种基于太赫兹雷达的多声音信号活动检测方法,该方法利用太赫兹雷达波长短提升对于微小振动的探测灵敏度,同时利用大宽带所带来的高距离分辨力区分不同声源,在获得声音信号后进一步通过谱减-小波联合去噪方法提升信号质量用于后续声音信号活动检测.实验结果表明,在传输路径上存在干扰声源时,相比麦克风方式而言,所提太赫兹雷达声音信号活动检测方法可以更有效地区分多个声源,获得期望声源处的声音活动.
基于太赫兹肖特基二极管的强非线性特性,采用多次谐波倍频和混频的方式,研制了可应用于连续波频率调制雷达探测的紧凑型220 GHz收发前端.为了使接收机实现高功率输出,220 GHz三倍频器的功放驱动采用4路功率合成的方式,实现70 GHz 300 mW高功率功率放大器模块,70 GHz高抑制度7阶腔体带通滤波器抑制高次谐波信号.为了使接收机具有高灵敏度,220 GHz谐波混频器采用hammer-head抑制结构和二极管精确噪声模型设计电路结构,接收中频链路采用开关控制来实现动态范围大于60 dB动态增益控制
在太赫兹频段,研究金属目标表面粗糙度对雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)的调制作用,对粗糙金属目标的RCS缩比测量具有重要意义.通过研究太赫兹粗糙金属目标镜面RCS随粗糙度的变化规律,结合相干、非相干散射理论,在基尔霍夫近似法的基础上,提出一种特定参数区间粗糙金属目标镜面RCS的预估方法,并对其预估效果进行仿真验证.该方法在太赫兹低频段小粗糙度范围内可以实现对粗糙金属目标镜面RCS的快速预估,并可进一步预测粗糙目标缩比模型的镜面RCS,为太赫兹粗糙金属目标RCS的缩比测量提供有
可室温运转的高灵敏度太赫兹探测器是该领域的难点.热电原理的太赫兹探测器为解决室温下的宽频段、高灵敏探测提供可能.通过利用石墨烯和钙钛矿等新型微纳材料的高载流子迁移率和优异的热电性能,制备出高性能室温运转的太赫兹光电探测器,探测的光电响应度最高可达到271 mA/W,响应时间小于20 ms.研究表明,石墨烯和钙钛矿等光热电探测器有望成为太赫兹频段新一代高性能探测器.
针对变参数挠性航天器的姿态机动问题,在变幅值零振动成形器的基础上,提出了鲁棒性较强的变幅值零振动和零微分成形器设计方法,设计了鲁棒姿态机动策略.该机动策略的控制目标是,将航天器机动到期望状态的同时,消除挠性结构的残余振动.以含转动挠性太阳翼的航天器进行三轴姿态机动为例,进行数值仿真.仿真结果表明,该机动策略对挠性结构频率变化以及阻尼系数不确定性具有较强的鲁棒性.
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