Monte Carlo模拟误差分析课程设计

Monte Carlo模拟误差分析课程设计

1 实验目的

1.1了解MATLAB软件的基本功能和使用

1.2 学习不确定度的统计模拟分析方法

1.3 研究误差概率密度函数和Bessel公式获得扩展不确定度的方法和影响因素

2 MATLAB软件介绍实验内容

2.1 介绍MATLAB软件的基本知识

MATLAB名字由MATrix和LABoratory两词的前三个字母组合而成。20世纪七十年代，时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任的Cleve Moller出于减轻学生编程负担的动机，为学生设计了一组调用LINPACK和EISPACK矩阵软件工具包库程序的“通俗易用”的接口，此即用FORTRAN编写的萌芽状态的MATLAB。

MATLAB语言的主要特点：

(1). 具有丰富的数学功能

(2). 具有很好的图视系统

(3). 可以直接处理声言和图形文件

(4). 具有若干功能强大的应用工具箱

(5). 使用方便，具有很好的扩张功能

(6). 具有很好的帮助功能

3演示内容：

3.1MATLAB的数值计算功能

在“命令行”Command提示窗口中键入：“A=eye(5,5);A=zeros(5,5);A=ones(5,5)”等命令生成各类矩阵；在“命令行”Command提示窗口中键入：“[v,d]=eig (A)”生成特征矩阵和特征向量；在“命令行”Command提示窗口中键入：“expm(A)”对矩阵A求幂；在“命令行”Command 提示窗口中键入：x=[1 3 5];y=[2 4 6];z=conv(x,y)；显示结果：z = 2 10 28 38 30

3.2 MATLAB的符号计算功能

在“命令行”Command提示窗口中键入：syms a x；f=sin(a*x); df=diff(f,x); dfa=diff(f,a)；Command提示窗口显示结果：df =cos(a*x)*a；dfa =cos(a*x)*x；

3.3 MATLAB软件画图特性

3.3.1 MATLAB二维绘图

命令函数：plot ；参数：线型、颜色、多重线、网格和标记、画面窗口分割、

其他方式、隐函数的描绘。

3.3.2 MATLAB三维画图

曲面与网格图命令函数：mesh；三维带阴影曲面图：surf；三维曲线命令：plot3。

演示内容：

(1). MATLAB的二维绘图功能

在命令行Command提示窗口中键入：

close all;

x=linspace(0, 2*pi, 100); % 100个点的x座标

y=sin(x); % 对应的y座标

plot(x,y);

得到如下的结果：

图1

在命令行Command提示窗口中键入：

“plot(x, sin(x), x, cos(x));”

得到如下的结果：

01234567

图2

在命令行Command提示窗口中键入：

plot(x, sin(x), 'co', x, cos(x), 'g*');

得到如下的结果：

图3

在命令行Command提示窗口中键入：

xlabel('Input Value'); % x轴注解

ylabel('Function Value'); % y轴注解

title('Two Trigonometric Functions'); % 图形标题legend('y = sin(x)','y = cos(x)'); % 图形注解

grid on; % 显示格线

得到如下的结果：

图4

(2). MATLAB 的多维绘图功能

在命令行Command 提示窗口中键入：

[X,Y] = meshgrid(-3:0.125:3); % 生成二维网格点 Z = peaks(X,Y); % 生成某种内置函数 mesh(X,Y ,Z); 得到如下的结果：

图5

3.4模拟误差分析和不确定度模拟分析方法

在误差分析的过程中，常用的方法是通过测量方程推导出误差传递方程，再通过不确定度的合成公式获得间接测量量的标准不确定度和扩展不确定度。在有些场

Input Value

F u n c t i o n V a l u e

-4

合下，测量方程较难获得，在这种情况下研究误差的特性就需要借助于模拟统计的方式进行计算。Monte Carlo 法就是较为常用的数学工具。Monte Carlo 法的具体原理相见相关资料。

此次课程设计中按照实验要求产生的随机数可以模拟测量误差，通过对这些随机数的概率密度分布函数的面积、包络线和概率特征点的求取，可以获得随机误差的标准不确定度，并于理论上估计标准不确定度的Bessel 公式、极差法作比较，完成实验内容。

4 Monte Carlo 模拟误差分析的实验原理

已知两项误差分量服从正态分布，标准不确定度分别为，51=u mV ，72=u mV 用统计模拟分析法给出两项误差和的分布(误差分布的统计直方图，合成的标准差，合成的置信概率 P 为95%的扩展不确定度)。

5 Monte Carlo 模拟误差分析的实验内容

(1). 利用MATLAB 软件生成[0，1]区间的均匀分布的随机数ξ； (2). 给出误差分量的随机值：

利用MATLAB ，由均匀分布随机数1ξ生成标准正态分布随机数1η，误差分量随机数可表示为11115ηηδ==u mV ；22227ηηδ==u mV (3). 求和的随机数：误差和的随机数21δδδ+=；

(4). 重复以上步骤，得误差和的随机数系列：i i i 21δδδ+=n i ,2,1=；

(5). 作误差和的统计直方图：以误差数值为横坐标，以频率为纵坐标作图。作图区间应包含所有数据，按数值将区间等分为m 组（m 尽可能大），每组间隔为?，记数各区间的随机数的数目j n ，以?为底，以

?

n n j 为高作第j (m j 2,1=)区间的

矩形，最终构成误差和的分布直方图，该图包络线线即为实验的误差分布曲线。

(6). 以频率

%951

=∑=n

n

k

j j

为界划定区间，该区间半宽即为测量总误差的置信概率

为95%的扩展不确定度。

(7). 合成的标准不确定度：1

1

2

-==∑=n v

s u n

i i

实验流程图：

一．实验1

本实验中随机数种子为014。并使分别取N为100000点和10000点两种情况下，得到M值分别为5*N, 2*N, N, N/2, N/5, N/10五种情况下的模拟图像。

1．实验1程序

tic;

clear;clc;close all;

%%设定参数值%%

%%随机信号点数N，均值为1，标准差u1,u2%%

N=10^5;

M=N/10;

x=0:1:M;

x_=[1:M];

u1=0.005;

u2=0.007;

%%产生两个在(0,1)上服从均匀分布的,种子为0,每一次都相同的随机数X1和X2%%

rand('state',014);

X1=rand(1,N);

X2=rand(1,N);

%%按照Box-Mueller变换方法产生标准正态分布Y1和Y2%%

Y1=sqrt(-2*log(X1)).*cos(2*pi*X2);

Y2=sqrt(-2*log(X1)).*sin(2*pi*X2);

%% 为做直方图先定义好X轴的坐标数据%%

delta1=u1*Y1;

delta2=u2*Y2;

delta=delta1+delta2;

d_delta=(max(delta)-min(delta))/(M-1); %%d_delta为误差分布的间距delta_n=[min(delta):d_delta:max(delta)]; %%delta_n为误差分布序列%%作图%%

%%高斯随机信号%%

figure(1),

axis([0,N,-max(5*Y1),max(5*Y1)])

plot(Y1);grid on;

figure(2),

axis([0,N,-max(5*Y2),max(5*Y2)])

plot(Y2);grid on;

% hold on

% plot(x,0,'k');grid on;

% plot(x,1,'r--');grid on;

% plot(x,-1,'r--');grid on;

% hold on

%%变换为任意均值和方差的正态分布%%

%Z1=Sigma*Y1+Mu;

%%作图%%

%%高斯随机信号%%

% subplot(2,2,2)

% axis([0,N,-6,6])

% plot(Z1);grid on;

% hold on

% plot(x,Mu,'k');

% plot(x,Mu+Sigma,'r--');grid on;

% plot(x,Mu-Sigma,'r--');grid on;

% hold on

%%正态分布误差1幅度直方图%%

figure(3)

axis([-1,1,0,N])

hist(delta1,M);grid on;

%%正态分布误差2幅度直方图%%

figure(4)

axis([-1,1,0,N])

hist(delta2,M);grid on;

%%合成误差幅度直方图%%

figure(5)

axis([-1,1,0,N])

H=hist(delta,M);

hist(delta,M);grid on;

%%画包络线%%

figure(6)

HH=envelope(x_,H);

plot(delta_n,HH,'b:');grid on;

hold on;

%%计算直方图的面积%%

S=sum(d_delta*abs(H));

%% 计算直方图的面积%%

%%s_1表示正向直方图的每一个单元的面积

%%s_2表示反向直方图的每一个单元的面积

%%s_表示正反向两两对称每一对单元的面积

%%area表示以中心为对称轴的累加面积

i=1:1:M/2;

s_1(i)=d_delta*abs(floor(H(floor(M/2+i))));

s_2(i)=d_delta*abs(floor(H(floor(M/2-i+1))));

s_(i)=s_1(i)+s_2(i);

area(1)=s_(1);

for ii=1:M/2-1

area(ii+1)=area(ii)+s_(ii);

end

%% 计算99.73%的直方图面积

for iii=1:M/2;

area(iii);

if (area(iii)-0.9973*S)>=0;

break

end

end

plot([delta_n(M/2-iii+1),delta_n(M/2+iii)],[H(M/2-iii+1),H(M/2+iii)],'ro');grid on; delta_n_u=(delta_n(floor(M/2+iii))-delta_n(floor(M/2-iii+1)))/6;

%%理论计算标准不确定度%%

delta_mean=mean(delta);

delta_cancha=delta-delta_mean;

s=sqrt((sum(delta_cancha.^2))/(N-1));

%%%%%%%%%%%%%%%

toc;

2. 实验1程序运行结果图

（1）当M=N/10时

Figure 1

Figure 2

Figure3

Figure4

Figure 5

Figure 6

（2）当更改N与M不同的倍数关系时，可得到不同的计算结果，如以下个图

所示：

图1.1 N=10^5, M=N*5，s=0.0086，detla_n_u=0.0087

图1.2 N=10^5, M=N*2，s=0.0086，detla_n_u=0.0087

图1.3 N=10^5, M=N，s=0.0086，detla_n_u=0.0087

图1.4 N=10^5, M=N/2，s=0.0086，detla_n_u=0.0087

图1.5 N=10^5, M=N/5，s=0.0086，detla_n_u=0.0086

图1.6 N=10^5, M=N/10，s=0.0086，detla_n_u=0.0085

图1.7 N=10^4, M=N*5，s=0.0085，detla_n_u=0.0087

图1.8 N=10^4, M=N*2，s=0.0085，detla_n_u=0.0087

图1.9 N=10^4, M=N，s=0.0085，detla_n_u=0.0084

图1.10 N=10^4, M=N/2，s=0.0085，detla_n_u=0.0082

图1.11 N=10^4, M=N/5，s=0.0085，detla_n_u=0.0078

图1.12 N=10^4, M=N/10，s=0.0085，detla_n_u=0.0074

表2 N=10^5时，N与M成不同倍数k时，直方图计算结果与理论计算结果的差异

表2 N=10^4时，N与M成不同倍数k时，直方图计算结果与理论计算结果的差异

3 实验需要讨论的问题

(1). N(采样点数)，M(划分的区间数)与直方图的关系(平滑，Y轴的高度)。

有图1.1~1.12可知：当N固定的情况下，随着M值得增大直方图的平滑性变差，Y轴高度下降。其中，M

当N改变时，即当N增大时可使直方图更为精细，且此时不改变直方图包络的基本形状。

(2). Bessel公式计算的标准不确定度与99.73%直方图面积的扩展不确定度两者之间会存在误差，这个误差与哪些因素有关(N,M,N>=M)

此误差的大小和M、N的相对大小值有关。当N>=M时，由于对离散的误差值统计运算存在舍入误差导致误差，此误差随着M的增大可消除此项舍入误差。

当M>N时，增大M值，误差值稳定，且不能改善误差值。

二．实验2——自适应MCM法

在执行自适应蒙特卡洛方法的基本过程中，蒙特卡洛试验次数不断增加，直至所需要的各种结果达到统计意义上的稳定。如果某结果的两倍标准偏差小于标准不确定度的数值容差时，则认定该数值结果稳定。

(1). 基于前一个实验，构建衡量Monte Carlo法和GUM法计算得到标准不确定度差值的函数。

(2). 将随机数个数N，分割区间数M分别作为该函数的自变量，定义自变量的取值范围，从而获得相应的函数值。

(3). 分别进行三维网格作图和三维曲线作图，通过观察曲线获得最佳的N，M组合。

1．实验2程序

tic;

warning off;

[a,b]=meshgrid(logspace(1,6));

for j=1:max(size(a));

forjj=1:max(size(b));

Result1(j,jj)=shiyan(a(j),b(jj));

end

end

figure(1),surfc(a,b,Result1);

c=logspace(1,6);

d=logspace(1,6);

forjjj=1:max(size(c));

Result2(jjj)=shiyan(c(jjj),d(jjj));

end

figure(2),plot3(c,d,Result2);grid on;

toc;

2. 实验2程序运行结果图

Figure 1logspace(1,6)

Figure 2 logspace(1,6)

图2.1 logspace(1,5)

无损检测技术综述

无损检测技术原理与应用 安全工程1401班 2014074201 1无损检测技术的定义及发展概况 随着中国科学和工业技术的发展，高温、高压、高速度和高负荷已成为现代化工业的重要标志。但它的实现是建立在材料高质量的基础之上的。必须采用不破坏产品原来的形状，不改变使用性能的检测方法，以确保产品的安全可靠性，这种技术就是无损检测技术。无损检测技术不损害被检测对象的使用性能，应用多种物理原理和化学现象，对各种工程材料，零部件，结构进行有效地检验和测试，借以评价它们的连续性、完整性、安全可靠性及某些物理信息。目的是为了评价构件的允许负荷、寿命或剩余寿命，检测设备在制造和使用过程中产生的结构不完整性及缺陷情况，以便及时发现问题，保障设备安全[1]。 无损检测技术是机械工业的重要支柱，也是一项典型的具有低投入、高产出的工程应用技术。可能很难找到其他任何一个应用学科分支，其涵盖的技术知识之渊博、覆盖的基本研究领域之众多、所涉及的应用领域之广泛能与无损检测相比。美国前总统里根在发给美国无损检测学会成立20周年的贺电中曾说过，(无损检测)能给飞机和空间飞行器、发电厂、船舶、汽车和建筑物等带来更高的可靠性，没有无损检测(美国)就不可能享有目前在飞机、船舶和汽车等众多领域和其他领域的领先地位。作为一门应用性极强的技术，只有与国家大型工程项目结合，解决国家大型和重点工程项目中急需解决的安全保障问题，无损检测技术才能有用武之地和广阔的发展空间[2]。 我国无损检测技术的快速发展得益于经济的快速发展和国家综合实力的快速增强。近十年来，我国经济一直处于快速发展期，无损检测事业也处于蒸蒸日上的局面，其总体形势和水平已是十年前无法比拟。在我国各工业部门和国防单位，我国无损检测工作者取得了令世人瞩目的成绩[2]。 2无损检测技术的基本类型及其原理 目前常用的无损检测类型主要有超声检测技术、射线检测技术、磁粉检测技术、渗透检测和红外检测技术五种，本文选取其中3种检测技术对其基本原理和应用进行简单的讲述，选取超声波检测技术和红外检测技术这两种检测技术进行

模拟飞行基础教程

该章节描述飞行中的部分力学问题和基础的操纵面做作. 1、飞行中的力 作用在飞机上的力大体可分为以上4种，具体说明如下： 1、升力： 产生：由于机翼上弯下平，导致流过上部的气流需跨越更长的路程。由气流的连续性定理可得，上部气流的速度要快于下部气流，否则就会产生湍流（失速就是由此产生）。 由伯努利定律（流场中流速快的地方压强小，流速慢的地方压强大）得机翼下方的压强大于上方压强。上下的压强差产生升力。 特点：升力与迎角（翼弦与水平方向的夹角，注：翼弦指翼型平行于机身纵轴的弦）、翼型（机翼形状，主要指弯度）及速度有关。就迎角而言，在临界迎角之前，迎角越高升力越大。就翼型而言，机翼弯度越大表面积越大，升力越大。就速度而言，速度越快，升力越大。 2、重力： 产生：地球对物体产生的竖直向下的力。 特点：由飞机质量决定。 3、牵引力 产生：发动机对空气施力过做功，使空气对飞机产生的作用力。 4、阻力 产生：阻力有压差阻力、摩擦阻力、诱导阻力、干扰阻力和激波阻力。这里先介绍前三种。 压差阻力：由迎风面和背风面压强差所产生的阻力（类似推一个被塞住针孔的注射器）。 摩擦阻力：就是一般所说的滑动摩擦力。 诱导阻力：由于空气对机翼产生了升力，所以机翼对空气有一个反作用力，这个力的作用使气流偏转。偏转后的气流会进一步使升力的角度不再垂直于翼弦，而是向后偏一个相同的角度，升力在翼弦方向的分力就是诱导阻力。升力越大，诱导阻力也越大。

干扰阻力：各零件间气流发生干扰产生的阻力（以机翼和机身间的干扰阻力最大）。 2、飞机的旋转轴 3、飞机的基本操纵面 该图介绍了4种操纵面： 1、升降舵：可上下偏转，使飞机绕Y轴做俯仰运动（模拟飞行中由方向键上下控制）。 2、副翼：左右联动，左副翼向下偏，右侧则向上偏，反之亦然。可让飞机绕X轴做滚转运动（模拟飞行中由方向键左右控制）。 3、方向舵：可左右偏转，使飞机绕Z轴运动（模拟飞行中用摇杆的Z轴控制，键盘使用小键区的ENTER和0键）。 4、俯仰运动 （1）升降舵的运动。 当按下键盘下键或将摇杆向后拉时，升降舵会向上运动。反之则向下运动。 该图为升降舵处于中位。 该图中升降舵上偏。 该图中升降舵下偏。 (2)、升降舵运动产生的俯仰运动： 这里仅举升降舵上偏的例子。 由于升降舵上偏，使气流对升降舵产生了垂直翼面向下的力，这个力产生了向下的力矩，使机尾以Y轴向下转动，同时也是机头向上转动。由于迎角增大升力增大，所以在一定范围内，飞机会上升。 5、滚转运动： （1）副翼的运动 当按下键盘左键或向左偏转摇杆时，左侧副翼会上偏，右侧会下偏，反之亦然。 以上是左偏的情况 以上是右偏的情况。

公差模型和公差分析方法的研究

生 产现场 S H O P S O L U T I O N S 金属加工 汽车工艺与材料 A T&M 2009年第7期 50 机械装配过程中，在保证各组成零件适当功能的前提下，各组成零件所定义的、允许的几何和位置上的误差称为公差。公差的大小不仅关系到制造和装配过程，还极大影响着产品的质量、功能、生产效率以及制造成本。公差信息是产品信息库中的重要 内容，公差模型就是为表示公差信息而建立的数学及物理模型，它是进行公差分析的理论基础。 公差分析或称偏差分析，即通过已知零部件的尺寸分布和公差，考虑偏差的累积和传播，以计算装配体的尺寸分布和装配公差的过程。公差分析的目的在于判断零部件的公差分布是否满足装配功能要求，进而评价整个装配的可行性。早期公差分析方法面向的是一维尺寸公差的分析与计算。Bjorke 则将公差分析拓展到三维空间。Wang 、C h a s e 、P a b o n 、H o f f m a n 、Lee 、Turner 、Tsai 、Salomons 、Varghese 、Connor 等许多学者也分别提出了各自的理论和方法开展公差分析的研究。此后，人工智能、专家系统、神经网络、稳健性理论等工具被引入公差分析领域当中，并分别构建了数学模型以解决公差分析问题。 1 公差模型 公差模型可分为零件层面的公差信息模型和装配层面的公差拓扑关系模型。Shan 提出了完整公差模型的建模准则，即兼容性和可计算性准则。兼容性准则是指公差模型满足产品设计过程的要求，符合ISO 和ASME 标准，能够完整表述所有类型的公差。可计算性准则是指公差模型可实现与CAD 系统集成、支持过/欠约束、可提取隐含尺寸信息、可识别公差类型，以检查公差分配方案的可行性等。目前已经提出了很多公差模型表示法，但每一种模型都是基于一些假设，且只部分满足了公差模型的建模准则，至今尚未出现统一的、公认的公差模型。以下将对几种典型的公差模型加以介绍和评价。1.1 尺寸树模型 Requicha 最早研究了零件层面的公差信息表示，并首先提出了应用于一维公差分析的尺寸树模型。该模型中，每一个节点是一个水平特征，节点间连线表示尺寸，公差值附加到尺寸值后。由于一维零件公差不考虑旋转偏差，所有公差都可表示为尺寸值加公差值的形式。该模型对于简单的一维公差分析十 分有效，但却使尺寸和公差的概念模糊不清，而且没有考虑到形状和位置公差的表示。1.2 漂移公差带模型 Requicha 从几何建模的角度，于20世纪80年代提出了漂移公差带模型以定义形状公差。在这个模型中，形状公差域定义为空间域，公差表面特征需位于此空间域中，同时采用边界表示法（Breps ）建立传统的位置和尺寸公差模型。对于表面特征和相关公差信息则运用偏差图（VGraph ）来表示。VGraph 主要是作为一种分解实体表面特征的手段，将实体的边界部分定义为特征，公差信息则封装在特征的属性中。漂移公差带模型很好地表达了轮廓公差，轮廓公差包含了所有实际制造过程中的偏差。该模型提供了公差的通用理论且易于实现，但是不能区分不同类型的形状公差。1.3 矢量空间模型 Hoffmann 提出了矢量空间模型，Turner 扩展了这一模型。矢量空间模型首先需要定义公差变量、设计变量和模型变量。公差变量表示零件名义尺寸的偏差。设计变量由设计者确定，用以表示最终装配体的多目标优化函数。模型变量是控制零件各个公差的独立变量。由 公差模型和公差分析方法的研究 讨论了目前工程设计、制造中具有代表性的公差模型的建模、描述和分析的方法。在此基础上，对于面向刚性件和柔性件装配的公差分析方法的研究现状分别进行了综述和评价，通过对比说明各种分析方法的算法、应用范围及不足。最后，展望了公差模型和公差分析方法的研究方向及其发展动态。 奇瑞汽车股份有限公司 葛宜银 李国波

安24型飞机模拟飞行教程

安24型飞机模拟飞行教程 编写：Sino5322 由于教程是本人根据有限的资料整理而来，所以有些地方难免会有错误，特别是功能介绍和操作程序会与实际存在很多不同，飞友可根据所知所学给予指正，特别欢迎有安24实际飞行经历的老师给予批评指导。 安24型飞机为上单翼支线客机,装有两台АП24涡轮螺旋桨发动机，总功率为5100马力，飞行时速为456公里至470公里/每小时，巡航高度5700米至6000米,可载旅客48人，适用于支线短途运输。

安24飞机机长23.53米，机高8.32米，翼展29.2米，机翼面积74.98平方米，舷展比11.37，平均空气动力弦长2.813米，螺旋桨直径3.9米，最大起飞重量21,000公斤，最大着落重量21,000公斤，客机最大商务载重5500公斤，最大燃油量3950公斤。单台发动机最大功率2550马力。使用起飞最大功率状态时准许使用时间为5分钟，使用额定功率状态时容许使用时间60分钟，巡航状态发动机使用时间不限。【发动机进气道喷水增推系统插件机没有模拟】 FSX中安24型飞机除一般飞行仪表外，还装有ГПК-52航向指示仪，GIK陀螺感应罗盘，АП-28Л自动驾驶仪，航空雷达，两部VOR和NDB无线电导航装置，KLN90B-GPS导航设备。VOR导航设备不提供径向线自动跟踪功能，ILS只能用于进近时辅助飞行员手动着落，不具备自动截获航向道和下滑道功能，安24型飞机没有自动油门全程需手动操作，这也许正是飞行的乐趣所在。 图示分别为NDB信标导航、KLN90B型GPS设备、陀螺感应罗盘 空速的限制 1、紧急下降速度(机动飞行受限)540km/h 2、平飞及下降460km/h 3、长时间飞行380km/ 4、收放起落架时380km/h 5、15°襟翼300km/h 6、38°襟翼250km/h 7、巡航高度5700-6000m 8、最大起飞、着落横风（与跑道成90度）12m/S 9、失速速度（38度襟翼时） 16吨17吨18吨19吨20吨21吨 135km/h139km/h143km/h147km/h151km/h154km/h 10、失速速度（15度襟翼时） 16吨17吨18吨19吨20吨21吨 151km/h156km/h161km/h165km/h169km/h173km/h

X射线衍射分析技术综述详解

J I A N G S U U N I V E R S I T Y 冶金工程专业硕士研究生结课论文论文题目：X射线衍射分析技术综述 课程名称：Modern Material Analytic Technology 专业班级： 201 级硕士研究生 学生姓名： 学号： 学院名称：材料科学与工程学院 学期：第一学期 完成时间： 2015年12月 10 日

目录 摘要 (2) 第一章X射线衍射技术的发展历史 (4) 1.1 X射线的发展历程 (4) 1.2 X衍射仪的发展历史 (6) 1.2.1早期的照相机阶段 (6) 1.2.2衍射仪中期的阶段 (6) 1.2.3近代的电子计算机衍射仪阶段 (7) 第二章X射线衍射的工作原理 (7) 2.1 X射线衍射工作原理 (8) 2.1.1运动学衍射理论 (8) 2.1.2动力学衍射理论 (9) 第三章X衍射仪的构造及功能 (10) 3.1 X射线衍射仪的工作原理 (10) 3.1.1测角仪 (11) 3.1.2 X射线发生器 (12) 3.1.3 X射线衍射信号检测系统 (13) 3.1.4数据处理和打印图谱系统 (15) 第四章X射线衍射技术在材料以及冶金方面的应用 (16) 4.1物相鉴定（物相定性分析） (16) 4.2物相定量分析 (16) 4.3残余奥氏体定量分析 (17) 4.4晶体点阵参数的测定 (17) 4.5微观应力和宏观应力的测定 (17) 4.6结晶度的测定 (19) 4.7晶体取向及织构的测定 (19) 第五章X射线衍射技术未来发展方向 (21) 结束语 (22) 参考文献 (23)

摘要X射线衍射分析技术是一种十分有效的材料分析方法,X射线衍射在材料分析中具有广泛的应用。它不仅可以用来进行材料的物相分析和残余应力的分析,还可以对材料的结晶度、微晶大小以及晶体取向进行测定。可以说是对晶态物质进行物相分析的比较权威的方法。在工程和实验教学上具有广泛的应用。随着技术手段的不断创新和完善，X射线衍射实验在材料成分分析方面有着非常重要的作用，因此X射线衍射在材料分析领域必将有更广阔的发展前景。本文将着重通过对X射线衍射分析技术和X射线衍射仪的介绍，来全面了解其发展历程、工作原理、构造及作用、在冶金及金属材料领域的应用和未来发展方向。 关键词:X射线衍射分析技术、X射线衍射仪、工作原理、结构、应用

模拟飞行基础教程(5)VOR导航及ILS进场

模拟飞行基础教程（5） VOR导航及ILS进场 2012年11月23日 10:13 一、VOR简介 VOR是甚高频全方向无线电信标台的简称，由地面基站向360方向每个方向发射一道无线电波，每束无线电波即称为VOR的幅向，延某束波穿过VOR的直线就是VOR的一条径向线。 利用VOR导航主要是以径向线为参考进行导航的方式。 二、机载VOR设备 图片中列出了三种常见的VOR设备。 红色框中是甚高频接收机，相当于收音机的调频，所不同的是操作方式。这里首先要在右边的备用频率中选好频率，然后按中间的转换键将备用频率与活动频率转换。 蓝色框中的是无线电测距仪，需要注意的是并不是所有的VOR都具有测距功能，所以该仪器主要用来估算过台时间，和做DME弧飞行。测距仪测出的是飞机到VOR的直线距离，所以用该仪器估算过台时间时会大于实际值。 绿色框内是VOR指示器，其中上面那个指示NAV1频率所示的VOR的状态，同时兼有指示ILS功能；下面那个显示NAV2接收的VOR状态，换句话说只有NAV1可以用

来接收ILS（仪表着陆系统）频率。VOR指示器旁边还有个OBS钮，这是用来选择您所要飞的VOR幅向的，比如您将230转到指示器 12点方向，此时纵杆显示的就是方向为230度的径向线与您的相对位置关系了，当纵杆向左偏，就说明径向线在您左边，您应该向左转截获；反之亦然。纵杆下面还有一个小三角，这是提示您是在向VOR台飞行还是背台飞行。三角朝上说明是向台，反之则为背台。 三、利用VOR飞行 1、航前准备 今天我们从首都国际机场36R跑道起飞，之后沿30度径向线飞向怀柔VOR （113.6MHz），然后从怀柔转向，背台飞210度径向线回首都国际机场，使用ILS进场方式降落在18L跑道（ILS频率：109.3MHz）。 首先说下怎么得到VOR频率。打开FS中的地图。VOR会用如下图所示的标志表示。 单击这个标志，通常会有如下窗口，选择属性为VOR的项目，并点OK。

模拟飞行基础教程(飞机仪表盘)

（1）姿态仪。该仪表用于反映飞机的姿态变化（如俯仰角度及倾斜角度）。在姿态仪中蓝色代表天，深色代表地面，中间的白线代表地平线。当飞机上仰时，姿态仪中的小飞机（橘红色）向上移动，当小飞机处于人工地平线上方时，代表飞机的仰角为正，蓝色部分的小黑线表示俯仰角度，依次为5度、10度……当飞机向左倾斜时，小飞机会相对人工地平线左倾相同角度，姿态仪最上方的橘红色三角形指示位置即为倾斜角度（最中央白线为0度，向外依次表示5度、10度、15度、30度）。 （2）速度表。该表显示的是指示空速，指示空速是由吹入动压空的气流压强和静压孔测得静态空气压强的差值得出的，当飞机处于标准海平面气压中指示空速就等于真空速。指示空速的单位是节。此外讲解以下几个速度的不同： 1）指示空速（如上） 2）真空速：飞机相对周围气体的速度，粗略数据可由指示空速换算得来。3）地速：飞机相对地面的速度，可由真空速加上风速得出。 4）马赫数：真空速与相应条件下音速的比值。 再来了解下速度表上各速度的标示： 1）最外圈白色范围表示进行襟翼操纵的速度范围，其中注意襟翼操纵范围的最小值也就是飞机在着陆形态下的最小可操纵速度Vso。 2）绿色部分表示在不放襟翼（或称光洁形态）时的操纵范围，其最小值就是飞机在光洁形态下的最小操纵速度Vs。

3）黄色部分表示超过正常巡航/操纵范围的速度，其与绿色部分大交点也就是正常巡航最大速度，称为Vno 4）最后的红色部分表示飞机结构设计的极限速度Vne，在所有飞行中都不应超过该速度。 最后发现忘了说一点，速度表的单位是节！ （3）高度表。飞机上主要用的是气压高度表，该高度表通过测量飞机所在高度的气压与海平面气压的差值得出高度。需要注意的是在飞行中需要依情况转换高度表修正值（海平面气压状态），例如当机场处修正海平面气压为29.83英寸汞柱时，就需转动高度表左下方的旋钮时表盘右侧的气压值窗口的示数达到29.83。在转换高度之上（美国是18000英尺，中国一般是9800英尺，若由于实际情况变化会予以通告）高度表应拨为标准海平面气压29.92英寸汞柱。在转换高度以下应拨为当地的机场气压或修正海平面气压（具体哪一个随地区和法规变化）。游戏中高度表可按B键自动拨正。 接下来说表盘本身，高度表有两个指针，一个较短称为千英尺指针，它所指的示数应乘以1000后阅读；另一个较长称为百英尺指针，它所指的示数应乘以100阅读。一般来说高度表的阅读是找到千英尺指针逆时针方向的第一个大格（标了号的），用这个值乘以1000，再加上百英尺指针读数乘以100的数值就是高度表示数了。注意该表单位为英尺。 （4）转弯侧滑仪。该表反映了飞机转弯的角速度和侧滑程度。表的上部分的小飞机反映飞机转弯的角速度，当飞机开始转弯时小飞机会倾斜，其倾斜程度反映角速度，倾斜越陡角速度越大。在L和R附近各有一条小白线，这条线表示飞机正以标准角速度（3度/s，注意是度不是弧度！）转弯。 表的下部分的小球表示飞机的侧滑程度，当飞机的向心力不足或过大时就会出现侧滑，若飞机发生左侧滑，小球就会向右侧滚，反之亦然。发生侧滑时，应当向小球滚动方向偏转方向舵使小球保持在中央（某些地方称之为踩球）。 （5）磁罗盘该罗盘指示了飞机所对的方向。罗盘上每一个刻度表示1度，NSEW 表示相应的方位。小飞机机头所对的方向就是飞机所对的方向。 （6）升降速率表。该表反映了飞机上升或下降的快慢。表上的示数应乘以100阅读，单位为英尺/分。仪表上半部分表示上升率，下半部分表示下降率。在+-1000英尺/分以内的每个刻度的分度值为100。 以上6个仪表就是所说的六大仪表。 （7）发动机转速表，单位是百转/分，红色部分不得超过。 2、平直飞行。 平直飞行是最基本的飞行动作，但要做到完美还是需要很多练习。首先假设你有办法让飞机升空（可以按Y键再按F4键，到合适高度再按Y键以达到练习高度），并假设你可以操纵飞机（补充一个操作，增大发动机转速按F3键，降低按F2键，收慢车按F1键，将转速增到最大按F4键）。此时你需要： 1）稳定一个合适的发动机转速； 2）操纵副翼（意味着要同时使用方向舵消除偏航）让飞机处于水平状态，航向没有任何偏转； 3）操纵升降舵使飞机的升降速率为零。 这样你的飞机就处于了直线飞行状态。如果还要加大难度就是让飞机的仰角为零，同时保持飞机直线飞行（这需要及时调整发动机转速）。

微软模拟飞行FSX塞斯纳c172仪表自动本场五边飞行教程..

Cessna仪表自动本场五边飞行教程 FSXCN-1205 王达 各位飞友,大家好!很高兴再次和大家一起探讨飞行技术。上一次课我们学习了目视手动本场五边飞行,不知大家在训练中摔坏了多少可怜的飞机,呵呵,言归正传,我们今天的课程,是仪表自动本场五边飞行。 在我们开始飞行之前,我们来了解一下什么是仪表飞行、什么是自动飞行。仪表飞行规范(IFR)和目视飞行规范(VFR)相对应,所谓仪表飞行,就是利用地面的无线电设备和机载的电子设备,对飞机进行导航的飞行。显然,在真实世界中,仪表飞行多用于目的地明确的航线飞行,而目视飞行多用于救援、灭火、农业、航拍。 简单介绍一下我们这次飞行，我们这次飞行即将在我家乡的长春龙嘉国际机场（ZYCC）展开，需要注意的是，我的FSX中安装了中国机场包，所以您游戏中的ZYCC可能还是长春以前的大房身机场，不过没关系，飞行都是一样的。今天的飞行依然是本场五边飞行，不过这次使用的是仪表飞行，通过仪表飞行规则进行本场五边飞行非常简单，需要涉及的频率只有一个，那就是降落跑道的ILS频率。这个频率可以在“地图”中，点击那个绿色的大箭头，然后就可以看到啦，这个频率一般在100-120MHz之间。一定要把它记下来。 什么是ILS呢？ILS，是Instrument Landing System的缩写，即“仪表着陆系统”，具体的定义我们可以去查有关资料，它的作用，就是在跑道的延长线上建立一个虚拟的通道，并且通过仪表指引你或你的自动驾驶仪，让你通过这个通道安全地落到地上。 相信大家等不及了，那我们就开始吧！这次选择在夜晚进行飞行，也正是为了让大家体会到仪表飞行的强大功能。

表面改性技术综述

表面改性技术综述 表面改性是指采用某种工艺和手段使材料获得与其基体材料的组织结构性能不同的一种技术。材料经过改性处理之后，既能发挥材料基体的力学性能，又能使材料表面获得各种特殊性能，如耐磨，耐腐蚀，耐高温，合适的射线吸收等。 金属表面改性技术在冶金、机械、电子、建筑、轻工、仪表等各个工业部门乃至农业和人们日常生活中都有着广泛的用途, 其种类繁多。除常用的喷丸强化、表面热处理等传统技术外, 近些年还快速发展了激光、电子和离子等高能束表面处理技术。今后, 随着物理学、材料学等相关学科的迅速发展, 还将不断涌现出新的表面改性技术。尤其是复合表面技术的发展, 有可能获得意想不到的效果。金属表面改性技术的飞速发展和不断创新, 将进一步推动其在工农业生产中的应用, 带来显著的经济效益。 传统的表面改性技术有：表面形变强化、表面热处理、表面化学热处理、离子束表面扩渗处理、高能束表面处理、离子注入表面改性等。 1、喷丸强化 喷丸处理是在受喷材料再结晶温度以下进行的一种冷加工方法, 是将弹丸在很高速度下撞击受喷工件表面而完成的。喷丸可应用于表面清理、光整加工、喷丸成型、喷丸校正、喷丸强化等方面。喷丸强化又称受控喷丸, 不同于一般的喷丸工艺, 要求喷丸过程中严格控制工艺参数, 使工件在受喷后具有预期的表面形貌、表层组织结构和残余应力场, 从而大幅度提高疲劳强度和抗应力腐蚀能力。实施喷丸时, 弹丸由专用的喷丸机籍助压缩空气、高压水流或叶轮, 高速射向零件受喷部位。常用弹丸有球形铸铁丸、铸钢丸和其它非金属材料制成的弹丸。喷丸强化的效果用喷丸强度来表示, 与弹丸种类和形状、碰撞速度和密度、喷射方位和距离、喷丸时间等因素有关。表面喷丸提高金属材料疲劳强度的机理比较复杂, 涉及到塑性变形层(通常为011～018mm 厚) 的组织结构变化(如位错密度、亚晶粒尺寸) 和残余应力的变化。因此, 只有合理控制表面变形层内的变化, 才可能获得预期的喷丸强化效果。 早在20 世纪20 年代, 喷丸强化就应用于汽车工业。目前已成为机械制造等工业部门的一种重要的表面技术, 应用广泛。涉及的材料除普通钢外,还有高强度钢和各种有色金属; 涉及的零件类型有弹簧、轴、齿轮、连杆、叶片、涡轮盘和飞机起落架组成件等。 2、传统表面热处理改性 传统的表面热处理技术可分为表面淬火和化学热处理两大类。它主要用来提高钢件的强度、硬度、耐磨性和疲劳极限。在机械设备中, 许多零件(如齿轮轴、活塞销、曲轴等) 是在冲击载荷及表面磨损条件下工作的。这类零件表面应具有高的硬度和耐磨性, 而心部应具有足够的塑性和韧性。因此, 为满足其使用性能要求, 应进行表面热处理。 ○1表面淬火 表面淬火是把零件的表层迅速加热到淬火温度后快冷, 使零件表面层获得淬火马氏体而心部仍保持未淬火状态的一种淬火方法。表面淬火的目的是使零件获得高硬度的表层, 以提高工件的耐磨性和疲劳性能, 而心部仍具有较好的韧性。其设备简单、方法简便, 广泛用于钢铁零件。根据加热方法的不同, 可分之为火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火。火焰加热表面淬火的淬透层一般为2 -6mm。其特点是设备简单, 但加热温度高及淬硬层不易控制, 淬火质量不稳定, 使用上有局限性。感应加热表面淬火的特点是: 加热速度快, 零件变形小, 生产效率高, 淬火后表面能获得优良的机械性能; 淬透层易控制, 淬火操作易实现机械化。但设备较贵, 形状复杂零件的感应器不易制造, 不宜单件生产。 ○2化学热处理 化学热处理是将金属零件放在某种介质中加热、保温、冷却, 使介质中的某些元素渗入

学习分析技术综述

学习分析技术综述 一、学习分析技术的起源与发展 学习分析是一个新兴的、正在发展的学科，是技术促进学习研究中增长最快的领域之一，也是当前的研究热点。美国新媒体联盟与美国高校教育信息化协会主动学习组织合作“新媒体联盟地平线项目(The New Media Consortium's Horizon Project)”的 2010 年度和2011年度报告中，预测基于数据的学习分析技术将在未来的四到五年内成为主流，并对学习分析技术在教学、学习、研究和知识生成等方面所具有的作用进行了分析,勾勒了其广泛的应用前景。近年来,在教育技术领域，学习分析逐渐成为了迅速发展的新热点之一。我们可以看出，各种学习技术系统中己经获取并储存了大量的学习者学习行为数据，而且这些学习行为的数据还在迅速增加，这就急迫需要一种新的技术对这些数据进行分析, 为改进学习实践、增强学习效果提供依据。尽管在传统教学过程中也能够评估学生的成绩、分析教学过程,从而提高教学的质量，但是所采集的数据往往不够充分,信息化程度较低，而且分析结果用于干预教学的周期过长，效果不明显。因此，学习分析技术逐渐浮现出来，并受到越来越多的关注。［1］ 二、学习分析技术背景 在学习分析概念形成之前，相关方法、技术和工具都已经发展起来了。学习分析从一系列研究领域汲取技术，如数据统计、商业智能 (Business Intelligence)、网页分析(Web Analytics)、运筹学(Operational Research)、人工智能(AI)、教育数据挖掘(EDM )、社会网络分析、信息可视化等。数据统计历来作为一个行之有效的手段用来解决假设检验问题。商业智能以数据仓库、联机分析处理、数据挖掘等技术为基础，从不同的数据源中提取数据，将之转换成有用的信息，它与学习分析有相似之处，但它历来被定位于通过可能的数据访问和绩效指标总结使生产更高效。网页分析工具，如Google analytics通过网页访问量 ,与互联网网站、品牌等的关联做出报告，这些技术可以用来分析学生的学习资源(课程,材料等)以追踪学生的学习轨迹。运筹学通过设计优化数学模型和统计方法使目标最优化。人工智能和数据挖掘中的机器学习技术建立在数据挖掘和人工智能方法上，它能够检测数据中的模式。在学习分析中的类似技术可用于智能教学系统，以更加动态的方式对学生进行分类而不是简单地进行人口统计分类，可以通过协同过滤技术对特定的资源建立模型。社会网络分析可以分析出隐含的人与人(如在论坛上的互动)和外显的人与人(如朋友或者关注对象)之间的关系，在学习分析中可用于探索网络集群、影响力网络、参与及不参与状况。信息可视化是很多分析的重要一步(包括上面列出的那些分析方法)，它可以用来对所提供的数据进行意义建构，John Tukey1977年在他的《探索性数据分析》一书中给我们介绍了如何更好地利用信息可视化，Turkey强调使用可视化的价值在于帮助在形成正式的假设之前做检验。以上这些学习分析技术都可以对大量数据进行分析和处理,形成分析报告为教育提供帮助。［2］

现在分析检测技术文献综述

分子印迹电化学微传感器的制备及应用 1.2 分子印迹电化学微传感器简述 1.2.1 分子印迹电化学传感器简介 分子印迹技术（MIT）也称模板印迹技术，是采用人工方法制备对特定分子（即印迹分子或模板分子）具有专一性结合作用，且具有特定空间结构空穴的分子印迹聚合物（MIPs）的技术[42]。分子印迹聚合物（MIPs）即是这样一种合成的人工受体：它具有形状与底物分子相匹配的空腔，而且有着特定排列的功能基团可以与底物分子产生识别作用[43]；如果以一种分子为印迹分子，选用适当的功能单体与之依据共价或非共价键的方式预组装后，再用交联剂交联聚合，当印迹分子除去后，聚合物中就留下了与此分子相匹配的空穴（如图2）。如果构建合适，这种分子印迹聚合物就像钥匙对锁一样具有专一选择性[43]。分子印迹电化学传感器（MIECS）是通过将MIT与电化学检测手段相结合制成的传感器[44]。MIECS兼具MIT和电化学检测技术的优点，即高选择性、高灵敏度、易于微型化和自动化，且价格低廉[45]。MIECS通常以MIPs作为敏感膜，当MIPs敏感膜与目标分子结合时，产生一种电信号，通过转换器将此信号转换成可定量的输出信号，监测输出信号以实现对目标分子的实时测定。而对目标分子的在线监测主要要解决的问题是干扰较大，结合分子印迹技术可以降低干扰。 图2.2 分子印迹流程图[46] Fig.2.2 Schematic diagrams of the molecular imprinting process 1.2.2 分子印迹电化学传感器的研究现状 与传统传感器相比，分子印迹电化学传感器因其具有优异的选择性和较长的使用寿命、经久耐用性等优点，在生命科学的分析检测领域应用广泛[47]。 Li L F [48]等以肝素作为模板分子，丙烯酰胺（AM）作为功能基体，乙二醇二甲级丙烯酸酯（EGDMA）作为交联剂，AIBN作为引发剂成功制备了肝素分子印迹电位传感器，该传感器灵敏度高、选择性好、成本低可用于阿地肝素钠注射液的实际检测。Prasad B B [49]等先将多壁碳纳米管修饰到铅笔芯电极表面，再将天冬氨酸与聚（吲哚-3-乙酸），共聚和至修饰电极表面，最后采用过氧化的方

微软模拟飞行10攻略基本操作指南教程文件

模拟飞行指令 暂停P or BREAK（BREAK） 全屏模式ALT + ENTER（回车键） 菜单显示/隐藏ALT ATC菜单显示/隐藏`ACCENT（`重点符号） or SCROLL LOCK （SCROLL LOCK键）膝板显示/隐藏SHIFT+F10 声音开/关Q 重置当前飞行CTRL+; (分号) 保存飞行; (分号) 退出飞行模拟CTRL+C 立即退出飞行模拟CTRL+BREAK（BREAK键） 摇杆（禁用/使用）CTRL+K 全球坐标/帧频SHIFT+Z 选择第一个1 选择第二个2 选择第三个3 选择第四个4 选择时间压缩R 空投物资SHIFT+D 请求加油车SHIFT+F 航空器标签显示/隐藏CTRL+SHIFT+L 飞行技巧显示/隐藏CTRL+SHIFT+X 增大选择= (等号) 缓慢增大选择SHIFT+= (等号) 缓慢减小选择SHIFT+- (减号) 减小选择- (减号) 捕获截图V 登机桥廊对接/分离CTRL+J 结束飞行ESC 飞机控制指令 副翼左倾斜数字键盘4 副翼右倾斜数字键盘6 副翼左配平CTRL+数字键盘4 副翼右配平CTRL+数字键盘6 垂直尾翼左偏航数字键盘0 垂直尾翼右偏航数字键盘ENTER（回车键） 垂直尾翼左配平CTRL+数字键盘0 垂直尾翼右配平CTRL+数字键盘ENTER（回车键） 副翼或垂直尾翼居中数字键盘5 水平升降舵向下数字键盘8

水平升降舵向上数字键盘2 升降舵向下配平数字键盘7 升降舵向上配平数字键盘1 襟翼完全收起F5 襟翼缓慢收起F6 襟翼缓慢伸出F7 襟翼完全伸出F8 扰流板/减速板开/关/ (正斜线) 扰流板预位SHIFT+/ (正斜线) 水舵收/放CTRL+W 发动机控制指令 对于多引擎飞机上，除非你先按下E+引擎号(1-4)选择单个引擎，否则你的操作将对所有引擎生效。要恢复对所有引擎的控制，先按住E，然后快速连续地按下所有引擎号(E, 1, 2,…等等) 选择引擎E+引擎编号(1-4) 选择所有引擎E+1+2+3+4 自动启动引擎CTRL+E 切断节流阀(节流阀就是油门) F1 反冲力(涡扇发动机/喷气发动机) F2 (按住且保持) 降低节流阀F2 or数字键盘3 增加节流阀F3 or数字键盘9 节流阀最大F4 螺旋桨低转速CTRL+F1 降低螺旋桨转速CTRL+F2 增大螺旋桨转速CTRL+F3 螺旋桨高转速CTRL+F4 油气混合比设置为慢车低油状态CTRL+SHIFT+F1 减小油气混合比CTRL+SHIFT+F2 增大油气混合比CTRL+SHIFT+F3 油气混合比设置为高油量状态CTRL+SHIFT+F4 引擎除冰开/关H 磁电机选择M 选择主用电池组或者交流发电机SHIFT+M 选择喷气发动机启动器J 直升机旋翼离合器开/关SHIFT+. (句点) 直升机旋翼调节器开/关SHIFT+, (逗点) 直升机旋翼制动器开/关SHIFT+B 增加选择项目= (等号)

光谱技术应用的综述

光谱技术应用的综述 1.概述 光谱（Spectrum ） 频率由小到大（或由大到小）的顺序排列的电磁辐射强度图案，它反映了一个物理系统的能级结构状况。 光谱坐标之间的转换关系及单位 ?????=?===ννλννλh E c c 1-18s m 1099792.2??=c s J 1062607.634??=-h 波长： nm ， μm 频率：Hz ，MHz 波数：cm-1 能量：eV eV 106.24150J 118?≈

2.光谱原理 2.1 原子结构 1 单电子原子 原子状态 主量子数n —— 原子能量 角量子数l —— 轨道角动量 磁量子数ml —— 轨道角动量在特定方向的投影 主量子数 n 角量子数 l 磁量子数m l 2 碱金属原子 1）锂Li 、钠Na 、钾K 、铷Rb 、铯Cs 、钫Fr 2）只有一个电子受原子核的束缚比较松弛，即价电子 3）原子核与被束缚电子构成原子实（Core ） 3电子自旋 环电流会产生磁矩，它在磁场作用下会产生势能，该势能会附近在原能量上。 4多电子原子 1）多个电子在近似的中心力场作用下运动 2)每个电子都会产生轨道角动量和自旋角动量，类似于单个电子的情况，这些角动量会发生耦合作用，引起能量发生改变。 3)角动量耦合方式有LS 耦合和jj 耦合两种方式。 4)LS 耦合，先将所有电子的轨道角动量和自旋角动量耦合，然后再将总轨道角动量与总自旋角动量耦合。 5)jj 耦合，先将每个电子的轨道角动量和自旋角动量耦合，在将每个电子的总角动量耦合。 5核自旋 1）类似于电子自旋，核自旋也会产生磁矩，在磁场作用下会导致能级进一步分 核外只有一个电子，如：氢原子、失去一个电子的氦原子 系统能量等于动能+势能（不考虑自旋） νh Ry Z n n hc E E n n =???? ??--=-222211121Ry n Z hc E n 22 -=()3 204 44 c e Ry πεπμ=() 1?+=l l l ,2,1,0=l 电子轨道通常用字母表示 l z m l =? ,2,1,0±±=l m

飞行模拟基础教程

飞行模拟基础教程 汤新民 南京航空航天大学民航学院

第一章前言 飞行模拟就是以飞行器为研究对象，借助建模和仿真手段进行飞行理论、技术和方法探索以及飞行管制、操作等方面的模拟培训。飞行模拟分为半实物具有反馈作用的模拟机和计算机仿真模拟软件，前者的构造需要昂贵的机电及投影设备以及飞机性能数据，而后者仅需要一台性能较好的计算机，就可以非常直观的了解飞行原理和掌握飞行技术，本文主要探讨后者在民航教学中的应用。目前不断涌现的各种飞行模拟软件主要分为两大类：一类是游戏性软件，如微软的Flight Simulation软件等；另一类是专业的飞行训练软件，如ELITE公司开发的PCATD飞行训练软件。 飞行模拟软件用于教学实践最早出现在上个世纪80年代，其目的是降低训练成本，延长飞机寿命和提高飞行运行的收益。Thomas R. Carretta对模拟软件的应用作了大量的调查，指出大约25种飞行任务可以很好的实现从模拟到飞行的迁移。Gustavo A. Ortiz通过学习迁移理论分析了的基于个人电脑的飞行仿真效果，选择运行在Zenith个人电脑上的AzureSoft公司ELITE模拟软件，通过实验表明飞行仿真训练可以大量减少在飞机上的实际操作时间。此外，John C. Duncan等人探讨了将模拟飞行软件用于飞行机组决策、团队协同以及机组资源管理中。我国的一些民航飞行学院也正在尝试将模拟飞行软件应用于飞行原理、空中领航、仪表飞行程学等课程的教学。 一、飞行模拟实施原理教学 飞行原理教学，形成理论教学有实验环节。飞行原理课程主要分析飞机飞行的空气动力学指示、基本操纵知识如平飞、爬升、下降等及其性能参数变化和操作的关系[5]。由于涉及具体的操纵，属于应用型的知识，通过课堂的理论分析还不足以让学员理解实际的情况，如平飞中速度、高度等性能参数的保持及变化，操纵杆位置、配平等的变化对各参数的影响，油门和操纵杆的配合等综合应用问题。通过分行模拟，可以使学员更加深入的理解远离知识，更加灵活的运用飞行原理的知识分析飞行和指导飞行。 以飞机的失速为例，失速是一种非常危险的现象，所涉及的知识包括飞机的大迎角空气动力学，飞机的六自由度运动等一些列运动学动力学的知识，在讲课的过程中存在学员难懂，教师难教的现象，通过飞行模拟仿真，可以通过调整飞机速度、姿态，模拟飞机失速现象和全过程，让学员了解失速产生的原因、机理和结果，教会他们改出失速的操作要领，这样可大大提高教学效果和学员的理论分析和判断能力。 空中领航及飞行仪表教学，使得教学过程变得直观。由于飞行模拟是按照实际飞行环境建立的完整的模拟系统，和真实飞行环境非常接近。空中领航学中的无线电领航部分的各种无线电仪表如无线电磁指示器RMI、水平状态指示器HSI的判读，电台方位判断、飞机方位判断、各种领航定位方法、飞行程序都可以在软件上进行模拟，并可以根据实际需要对显示飞行轨迹、分析飞行轨迹等，这些都是相对于实际飞行所独有的优势。通过飞行模拟，学员能够了解实际飞行过程中需要什么样的空中领航理论知识，并很想像的分析、理解这些知识，同时知道应该如何使用这些知识。 以向台飞行为例，通过无线电磁指示器RMI的指针可以判断无方向性导航台NDB是否在飞机的正前方，如果是则通过航向判断飞机是否在预选航道上，当有侧风的情况下还需要估计偏流的大小并进行修正。模拟飞行试验可以让学员主动判断风向、风速，从飞行效果和仪表指示参数变化判断飞机状态的偏差，并及时修正。学员在思考中总结，可以较好的增强学员对空中领航学知识的应用能力。

技术综述

(1)Spring：Spring 框架是一个分层架构，由 7 个定义良好的模块组成。Spring 模块构建在核心容器之上，核心容器定义了创建、配置和管理 bean 的方式组成 Spring 框架的每个模块（或组件）都可以单独存在，或者与其他一个或多个模块联合实现。 每个模块的功能如下： 核心容器：核心容器提供 Spring 框架的基本功能。核心容器的主要组是BeanFactory，它是工厂模式的实现。BeanFactory 使用控制反转（IOC）模式将应用程序的配置和依赖性规范与实际的应用程序代码分开。 Spring 上下文：Spring 上下文是一个配置文件，向 Spring 框架提供上下文信息。Spring 上下文包括企业服务，例如 JNDI、EJB、电子邮件、国际化、校验和调度功能。 Spring AOP：通过配置管理特性，Spring AOP 模块直接将面向方面的编程功能集成到了Spring 框架中。所以，可以很容易地使 Spring 框架管理的任何对象支持 AOP。Spring AOP 模块为基于 Spring 的应用程序中的对象提供了事务管理服务。通过使用 Spring AOP，不用依赖 EJB 组件，就可以将声明性事务管理集成到应用程序中。 Spring DAO：JDBC DAO 抽象层提供了有意义的异常层次结构，可用该结构来管理异常处理和不同数据库供应商抛出的错误消息。异常层次结构简化了错误处理，并且极大地降低了需要编写的异常代码数量（例如打开和关闭连接）。Spring DAO 的面向 JDBC 的异常遵从通用的 DAO 异常层次结构。 Spring ORM：Spring 框架插入了若干个 ORM 框架，从而提供了 ORM 的对象关系工具，其中包括 JDO、Hibernate 和 iBatis SQL Map。所有这些都遵从 Spring 的通用事务和 DAO 异常层次结构。 Spring Web 模块：Web 上下文模块建立在应用程序上下文模块之上，为基于 Web 的应用 程序提供了上下文。所以，Spring 框架支持与 Jakarta Struts 的集成。Web 模块还简化了处理多部分请求以及将请求参数绑定到域对象的工作。 Spring MVC 框架：MVC 框架是一个全功能的构建 Web 应用程序的 MVC 实现。通过策略接口，MVC 框架变成为高度可配置的，MVC 容纳了大量视图技术，其中包括 JSPVelocity、Tiles、iText 和 POI。 Spring 框架的功能可以用在任何 J2EE 服务器中，大多数功能也适用于不受管理的环境。Spring 的核心要点是：支持不绑定到特定 J2EE 服务的可重用业务和数据访问对象。 （2）Spring Boot：Spring框架功能很强大，但是就算是一个很简单的项目，我们也要配 置很多东西。因此就有了Spring Boot框架，它的作用很简单，就是帮我们自动配置。Spring Boot框架的核心就是自动配置，只要存在相应的jar包，Spring就帮我们自动配置。如果默认配置不能满足需求，我们还可以替换掉自动配置类，使用我们自己的配置。另外，Spring Boot还集成了嵌入式的Web服务器，系统监控等很多有用的功，让我们快速构建企业及应 用程序 （3）JSF（中文名：杰夫）：是Jingdong Service Framework （京东服务框架）的缩写，JSF是SAF的演进（研发版本号：SAF210）完全自主研发的高性能服务框架；它据有如下的特性： 1.高效RPC调用，20线程场景下调用效率比SAF高30%以上； 2.高可用的注册中心，完备的容灾特性； 3.服务端口同时支持TCP与HTTP协议调用，支持跨语言调用，构造一个HTTP POST请求即可对接口进行测试； 4.支持msgpack、json等多种序列化格式，支持数据压缩； 5.提供黑白名单、负载均衡、provider动态分组、动态切换调用分组等服务治理功能； 6.提供对接口－方法的调用次数、平均耗时等在线监控报表功能；

边缘检测技术综述

边缘检测技术综述 摘要 图像是人们从客观世界获取信息的重要来源，而图像边缘是图像最基本的特征之一，往往携带着一幅图像的大部分信息。边缘是图象最基本的特征。边缘检测在计算机视觉、图象分析等应用中起着重要的作用,是图象分析与识别的重要环节,这是因为图象的边缘包含了用于识别的有用信息。所以边缘检测是图像分析和模式识别的主要特征提取手段。我们对一幅图像检测并提取出它的边缘就需要研究和解决如何构造出具有良好性质及好的效果的边缘检测算子的问题。 边缘是指周围像素灰度有阶跃变化或屋顶变化的那些像素的集合,灰度或结构等信息的突变处成为边缘。经典的边界提取技术大都基于微分运算。首先通过平滑来滤除图像中的噪声，然后进行一阶微分或二阶微分运算，求得梯度最大值或二阶导数的过零点，最后选取适当的阈值来提取边界。这些算法尽管实时性较好，但抗干扰性差，不能有效克服噪声影响。 各个边缘检测算子的检测效果各有优缺点，这和它们各自采用的算法原理是一致的。为了正确地得到图像的边缘信息，现代边缘检测技术还从小波、数学形态学、遗传算法、基于视觉机制等多种方法进行了研究，寻求算法较为简单、能较好地解决检测精度与抗噪声性能协调问题的边缘检测算法是当前图像处理与分析领域中的一个研究热点。 文中首先介绍了几种经典的边缘检测方法，并对其性能进行比较分析；然后，综述了近几年来出现的一些新的边缘检测方法；最后，对边缘检测技术的发展趋势进行了展望。 关键词：边缘；边缘检测算子；边缘检测技术；综述

1引言 图像是人们从客观世界获取信息的重要来源 [1]。图像信息最主要来自其边缘和轮廓。所谓边缘是指其周围像素灰度急剧变化的那些象素的集合，它是图像最基本的特征。边缘存在于目标、背景和区域之间，它是图像分割所依赖的最重要的依据。边缘检测 [2]是图像处理和计算机视觉中的基本问题，图像边缘检测是图像处理中的一个重要内容和步骤，是图像分割、目标识别等众多图像处理的必要基础。因此，研究图像边缘检测算法具有极其重要的意义。 图像边缘检测自从五十年代提出和应用以来，迄今已出现了大量方法，要对边缘检测的发展历史做一个清晰的划分是很难的。总体说来，边缘检测可以分为两大类，即传统的边缘检测算法和新兴的边缘检测算法。传统的边缘检测算法主要是建立在梯度运算的基础上；近年来，随着数学理论和人工智能的发展，又出现了一些新的边缘检测的算法，如基于数学形态学的边缘检测[3]、基于视觉机制[4]、小波变换和小波包变换的边缘检测法[5]、基于模糊理论的边缘检法[6]、基于神经网络的边缘检测法[7]、基于遗传算法的边缘检测法[8] 、多尺度边缘检测技术[9]等。 就传统的经典图像边缘提取算法，虽然效果不一定最好，但因其算法简单、成熟，计算量小，在经过一些改进之后，仍然有相当大的应用潜力。而小波变换、数学形态学理论等都属于近些年发展起来的高新信号处理技术，而且已经成功地运用到了数据压缩等方面，如何最有效地应用这些技术进行图像的边缘提取，仍然是目前研究的一个热点。 1 经典的边缘检测算法 1.1 边缘检测的发展与现状 最早的边缘检测算子可以追溯到上世纪六十年代，Roberts提出了基于梯度的边缘检测，这种利用对角方向相邻两像素之差计算梯度进行边缘检测的方法至今仍然适用的一种算法，也是最简单的一种算子，但该算子对噪声比较敏感，时常会出现孤立点；七十年代又出现了Prewitt算子、Sobel算子，这两种算子是目前在实践中计算数字梯度时最常用的方法，它们在计算梯度前，先计算邻域平均或者加权平均，再进行微分，这样便可以抑制噪声，但这几种算子比较容易出现边缘模糊；后来出现的Kirsch算子可以检测到多个方向上的边缘，减少了因取平均而丢失的细节，但却增加了计算量；以上这些传统的边缘检测算子，大部分为局域窗口梯度算子，它们对噪声非常敏感，随着噪声的增加，会检测出大量的伪边缘和噪声点，有时甚至无法检测出边缘；但对于图像来说噪声是无处不在的，所以这些算子对实际图像的处理效果并不令人满意，检测结果也不可靠。后来，先对图像做平滑，再利用平滑过程中的零交叉点来定位边缘位