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基于直接概率积分法的水下航行器随机动力响应高效分析
1
作者
陈翰澍
陈国海
+1 位作者
杨迪雄
傅卓佳
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期1796-1806,共11页
海洋是人类的资源宝库,随着海洋资源的不断发掘,海洋资源的探测与合理开发成为了当今世界各国广泛关注的热点,水下航行器的勘测活动也随之逐渐增多.然而,海洋环境具有极强的随机不确定性,给水下航行器的操作及轨迹规划带来了巨大影响.因...
海洋是人类的资源宝库,随着海洋资源的不断发掘,海洋资源的探测与合理开发成为了当今世界各国广泛关注的热点,水下航行器的勘测活动也随之逐渐增多.然而,海洋环境具有极强的随机不确定性,给水下航行器的操作及轨迹规划带来了巨大影响.因此,准确预测随机海洋环境中水下航行器的随机响应特性具有重要意义.以无舵桨的新型水下航行器为研究对象,基于概率守恒原理,从随机积分的全新视角,建立了随机海洋环境中水下航行器的概率密度积分方程.在此基础上,提出了一种基于分块并行计算的直接概率积分法,该方法将水下航行器系统的控制方程与概率密度积分方程解耦,通过分块并行计算,实现了随机波浪激励下新型水下航行器的随机动力响应高效分析.此外,还将提出方法的计算结果与原直接概率积分法及蒙特卡洛模拟方法的计算结果进行了比较,进一步验证了提出方法的精确性和高效性.最终研究结果表明,海浪的有义波高和流动速度是影响水下航行器响应的主要随机因素.海浪有义波高和流动速度的增加会造成水下航行器偏离预定轨迹的概率显著提高.此外,较大的海浪流动速度还会引发随机跳跃现象,从而降低水下航行器的航行安全性.
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关键词
水下航行器
随机响应分析
分块并行计算
概率密度积分方程
直接概率积分法
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职称材料
基于FPGA的高速QKD系统保密增强算法实现
被引量：
4
2
作者
路后兵
赵军
阴泽杰
《量子电子学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期197-205,共9页
量子密钥分发(QKD)过程中,保密增强算法用于消除QKD过程本身泄露以及可能被窃听者窃取的密钥信息,从而保证生成的量子密钥的安全。现有多种CPU软件实现方案。为提高算法安全性、集成度,并降低功耗,研究了采用FPGA实现的高速Toeplitz矩...
量子密钥分发(QKD)过程中,保密增强算法用于消除QKD过程本身泄露以及可能被窃听者窃取的密钥信息,从而保证生成的量子密钥的安全。现有多种CPU软件实现方案。为提高算法安全性、集成度,并降低功耗,研究了采用FPGA实现的高速Toeplitz矩阵相乘保密增强算法方案。通过采用矩阵分块并行计算、流水线结构等加速运算方法,该方案在每次处理256 Kbits输入密钥时最大安全成码速率达到20 Mbps,在每次处理1 Mbits输入密钥时最大安全成码速率达到5 Mbps。此外,还能适应一次计算1 Mbits内任意长度的输入密钥,也能适应0～1之间的任意压缩比例,有助于未来实用化高速QKD系统研制。
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关键词
量子光学
保密增强
矩阵
分块并行计算
TOEPLITZ矩阵
FPGA
量子密钥分发
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职称材料
题名
基于直接概率积分法的水下航行器随机动力响应高效分析
1
作者
陈翰澍
陈国海
杨迪雄
傅卓佳
机构
河海大学力学与工程科学学院
大连理工大学工程力学系
出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期1796-1806,共11页
基金
国家自然科学基金(12372196)
2023年度江苏省卓越博士后计划(2023ZB506)资助项目。
文摘
海洋是人类的资源宝库,随着海洋资源的不断发掘,海洋资源的探测与合理开发成为了当今世界各国广泛关注的热点,水下航行器的勘测活动也随之逐渐增多.然而,海洋环境具有极强的随机不确定性,给水下航行器的操作及轨迹规划带来了巨大影响.因此,准确预测随机海洋环境中水下航行器的随机响应特性具有重要意义.以无舵桨的新型水下航行器为研究对象,基于概率守恒原理,从随机积分的全新视角,建立了随机海洋环境中水下航行器的概率密度积分方程.在此基础上,提出了一种基于分块并行计算的直接概率积分法,该方法将水下航行器系统的控制方程与概率密度积分方程解耦,通过分块并行计算,实现了随机波浪激励下新型水下航行器的随机动力响应高效分析.此外,还将提出方法的计算结果与原直接概率积分法及蒙特卡洛模拟方法的计算结果进行了比较,进一步验证了提出方法的精确性和高效性.最终研究结果表明,海浪的有义波高和流动速度是影响水下航行器响应的主要随机因素.海浪有义波高和流动速度的增加会造成水下航行器偏离预定轨迹的概率显著提高.此外,较大的海浪流动速度还会引发随机跳跃现象,从而降低水下航行器的航行安全性.
关键词
水下航行器
随机响应分析
分块并行计算
概率密度积分方程
直接概率积分法
Keywords
underwater vehicle
stochastic response analysis
block parallel computing
probability density integral equation
DPIM
分类号
O324 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
基于FPGA的高速QKD系统保密增强算法实现
被引量：
4
2
作者
路后兵
赵军
阴泽杰
机构
中国人民解放军国防科技大学电子对抗学院
中国科学技术大学近代物理系
出处
《量子电子学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期197-205,共9页
基金
国防科技大学科研计划项目
ZK17-03-30~~
文摘
量子密钥分发(QKD)过程中,保密增强算法用于消除QKD过程本身泄露以及可能被窃听者窃取的密钥信息,从而保证生成的量子密钥的安全。现有多种CPU软件实现方案。为提高算法安全性、集成度,并降低功耗,研究了采用FPGA实现的高速Toeplitz矩阵相乘保密增强算法方案。通过采用矩阵分块并行计算、流水线结构等加速运算方法,该方案在每次处理256 Kbits输入密钥时最大安全成码速率达到20 Mbps,在每次处理1 Mbits输入密钥时最大安全成码速率达到5 Mbps。此外,还能适应一次计算1 Mbits内任意长度的输入密钥,也能适应0～1之间的任意压缩比例,有助于未来实用化高速QKD系统研制。
关键词
量子光学
保密增强
矩阵
分块并行计算
TOEPLITZ矩阵
FPGA
量子密钥分发
Keywords
quantum optics
privacy amplification
matrix block parallel computation
Toeplitz matrix
FPGA
quantum key distribution
分类号
O431.2 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于直接概率积分法的水下航行器随机动力响应高效分析
陈翰澍
陈国海
杨迪雄
傅卓佳
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于FPGA的高速QKD系统保密增强算法实现
路后兵
赵军
阴泽杰
《量子电子学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019
4
在线阅读
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职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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