本发明属于隧道及地下工程技术领域，具体涉及一种基于探地雷达的盾构隧道沉降 控制方法。采用动态循环反馈方法进行盾构隧道沉降控制，具体步骤为：采用探地雷达 设备对盾构隧道壁后注浆进行全断面和纵向的探测，然后通过测定或估算得到注浆材料 介电常数，并将其应用于隧道壁后注浆层的模型试验探测、正演模拟结果及现场探测的 数据，提取特征图像和特征波，将其作为训练输入样本，利用小波神经网络自动识别方 法，得到隧道壁后注浆层分布形态；结合地表沉降监测数据进行分析。根据以上分析结 果确定下一步的施工控制措施，为了验证控制措施的效果需再一次进行现场的探测，形 成循环动态过程，至完全有效控制盾构隧道不均匀沉降变形。本发明很好地解决壁后注 浆的效果，使得盾构隧道沉降控制方法更加科学化。

使用脉冲激光器向目标发射激光，然后采用天文望远镜接收被污 染物反射回来的激光信号，经过对信号进行精细分光与探测，然后传输至电脑进行数据处理和保存。该系统具有 360 度水平扫描和 180 度 垂直剖面扫描的功能，可实现对大气污染物三维结构进行立体、实时扫描，获得大气 PM10 与 PM2.5 质量浓度的时空分布及其演变。

量子照明雷达是新兴的研究方向，是量子信息技术与雷达技术相结合的新兴产物。而量子信息技术又是古老的量子力学与信息技术相结合的交叉学科，不少研究者因晦涩的量子力学而望而却步。为了降低量子照明雷达的神秘感，打破抽象壁垒，我们创造性地发展了量子照明雷达的高效仿真技术，对于未来实现量子雷达的普及与推广具有重要意义。 截止目前，尚未见到关于量子照明雷达仿真平台的相关报道。而该成果基于MATLAB这一易于上手的计算机数值平台，沟通了抽象的量子力学与具体的量子目标探测之间的桥梁，具有创新性和国内领先的技术先进性。 经过近五年的研究和近两年教学实践的检验，该成果不断丰富和完善，通过可视化的工作界面，可以给出量子信号源的关键物理参数分析、量子态演化过程、多份量子态条件下量子照明雷达的虚警概率分析等多个方面的图形化界面，具有较强的推广应用价值。鉴于量子雷达技术是未来新体制雷达的重要技术途径之一，本成果将有望在空间、水下目标探测方面取得应用，市场应前景广阔。截止到目前，该成果已经应用于高年级本科生的培养与实训和北京某研究所的新体制目标探测项目研发中。

本发明涉及一种激光雷达系统回波能量的计算模型。本模型基于光线追迹方法，可用于任意激光强 度分布、任意孔径遮挡的共轴或双轴激光雷达系统，获取探测器于任意像面位置处所接收的激光回波能 量。本发明提出的激光回波能量计算模型具有普适性强、精度高、速度快等特点。 

本成果来自省部级科技计划项目，2014年获国家发明专利授权，2015年通过中国铁路总公司的技术评审，2015年11月获得国际隧道与地下空间协会年度技术创新奖，认为达到国际领先水平。该项技术的检测速度从间歇式5km/h，提高到连续性175km/h，它能在正常的列车运行条件下完成整条线隧道的检测，彻底地改变了国家铁路网隧道病害不能普查和定期体检的现状。该技术还可以用于公路隧道和地下铁路隧道的健康状态检查

探地雷达属于高科技产品，长期以来，只有美国、加拿大、瑞典等少数国家生产。近年来我国国内也生产探地雷达，一些大学也研制探地雷达，但是这些探地雷达多为单通道，地面耦合天线，扫描速率很低，不能用于车载。一般探地雷达系统好比照相机，而车载探地雷达系统好比多摄像头的高速摄像机。车载探地雷达系统的扫描速率与高速摄像机的单位时间内所能拍摄的照片数类似，扫描速率越高，测试速度越高。目前国外车载探地雷达系统主要有美国GSSI公司的SIR-20系列、30系列和意大利IDS公司RIS-2K系列。车载探地雷达技术有五项关键技术：空气耦合天线、多个通道技术、高速扫描技术、定位技术和多通道数据处理技术。以我校地学学院昝月稳教授领衔研制的车载探地雷达系统，在这五项技术方面都达到国际领先。专用空气耦合天线，集中了国外喇叭型天线和平板天线的优点；采用金属壳全屏蔽，减少了外界干扰；三通道探地雷达系统的扫描速率是美国SIR-20系列雷达扫描速率的5倍，意大利RIS-K2系列雷达扫描速率6倍， 美国SIR-30系列后来才与我们的扫描速率相当，但是探测深度只有我们的三分之一。定位系统采用了GPS和里程绝对坐标定位技术，可以整条线自动采集数据，而国外同类产品是相对定位，累计误差大，无法长距离检测。自主研发了多通道数据处理软件，在吸收国外软件优点的基础上，软件功能达到国外同类软件先进水平。该项成套系统集成技术已成功应用于工程实际，2008年经铁道部鉴定达到国际领先水平，实现了不干扰运输的路基状态检测与普查。铁路车载探地雷达24小时可以采集2880km的数据，而在运营线上人工检测至少需要一年的时间，其效率是不言而喻的。

本系列激光雷达具有更高精度、更小盲区、更大视野、更加小巧等特点，且实现了更复杂情况的检测与适用性，如GD-B型支持地毯、电线、台阶、悬崖等的检测，GD-C型实现的固态无需旋转的360°避障，且支持多机不互扰等优点，具有行业先进水平，且在一定范围内降低了成本，具有量好的市场经济前景。

本发明公开了一种微型自主式水下航行器，包括机身、安装在机身上的推进单元和控制单元，所述机身的底面中部为导流区，所述推进单元包括多台横置在导流区周边用以控制水流进出导流区下方的双向推进器，所述机身依靠导流区与水流之间的作用力而升降。本发明的微型自主式水下航行器，不仅使运动更加灵活，还可使航行器直接垂直方向运动即上浮或下潜，动力也更加充足，并且有效简化了航行器的结构，控制过程也更简单，提高了工作效率和工作质量，本发明在上升和下沉过程中，可以没有水平的移动，从而使机身运行更平稳，定位更准确。

成果与项目的背景及主要用途：目前，多轴拉扭疲劳试验机多采用液压系统 实现，液压疲劳试验机主要存在以下几个问题：1、液压系统的量程较大，无法 满足小型试件的精密试验；2、动态响应速度慢，无法进行高频疲劳试验；3、功 率大，试验过程中产生较多热量，试验机进行高周疲劳试验时会有散热问题。因 此，液压试验机无法满足微电子材料、高分子材料等各种新型材料的力学性能测 试要求。 本试验机可以满足新型材料的拉扭复合应力下微电子材料、高分子材料等各 种新型材料的力学性能的测试。 技术原理与工艺流程简介：音圈电机是本试验机的基本作动单元，该电机具 有卓越的直线进给运动控制功能。其工作原理是利用通电线圈在恒定磁场中受电 磁力作用，力的大小与磁场强度、线圈运动速度及通电电流成正比。当电机型号 确定，磁场强度也就确定，因此电机的作动单元可根据需要形成力矩环或速度环 的闭环控制方式。电机的动态响应性能优越，运动加速度可达到 20g。同时，输 出力与通电电流成正比，可方便对输出载荷的大小进行控制调节。将电机控制器 与上位机相连，可单独对电机进行控制或与上位机通讯控制。电机控制器提供 AD 输入接口，可以将外部载荷传感器信号输入形成闭环控制，或采用电机控制 器的命令将信号读出进行显示和存储。扭转方向采用微型直流电机与减速器配合 使用，可在保证 0.0068 度的角度控制精度下输出 1N·m 大小以内的扭矩。采用 与直线动动方向相同的控制器对扭转方向的运动进行控制。扭矩的大小同样可以 通过外部扭矩传感器测量得到后输入到控制器进行处理。 试验机的控制装置为全数字闭环控制系统，两种控制模式（载荷、位移） 可根据需要自由选择。由于位移控制的精度极高（最大分辨率 1um），经标 定可以将位移信号用作应变信号。轴向运动与扭转运动由独立的控制器分别 控制，两通道可无干扰的异步工作，也可同步协调工作。控制波形由音圈电 机控制器的内部数字寄存器产生，可生成三角波、正弦波、方波、斜波、梯 形波等各种控制波形。合理的设置拉扭方向的控制方式及波形、频率，可实 现比例路径和各种非比例路径的加载，用于研究金属、非金属材料在多轴非 比例加载条件下的力学响应。通过将电机控制器与上位机相连，可以把试验 过程中的载荷、位移信号在上位机实时显示、控制或存储以备后续处理。 音圈电机控制器可以解释和执行 ASCII 码命令，可利用 VB 或 Delphi 等编程 语言制作疲劳试验程序界面，形成上位机对音圈电机的控制。控制器对单条指令 的解释时间不超过 200μs，可以满足疲劳试验动态响应要求。自主开发的疲劳 试验程序功能主要包括初始化电机控制器的控制参数，对试验数据如轴向力、位 移、扭矩、转角进行实时显示和存储，设定试验参数，对电机进行位移和载荷方 式保护等。 技术水平及专利与获奖情况：试验机具有精度高、响应快、功耗小、易操作 等主要特点。拉扭电机及拉扭传感器均为美国原装进口。 拉伸载荷±100N；扭转载荷±1Nm；位移行程 50mm；频率 0.01-80Hz。 [1] 专利：微型宽频拉-扭疲劳试验机，申请号：2004200298116，已授权。 [2] 专利：高频响应高温拉-扭疲劳引伸计，申请号：2004100721891 应用前景分析及效益预测：将单轴疲劳模型应用到多轴情况已不能满足现代 工业的设计要求，因此材料多轴疲劳的试验研究已成为疲劳领域的重要课题。随 着新材料，如高分子材料，电子材料的涌现，对其力学性能的试验研究有很大的 需求。 应用领域：材料的力学性能试验，包括单轴拉伸，扭转，拉扭复合的疲劳试 128天津大学科技成果选编 129 验。 合作方式及条件：可提供现成产品，或技术转让。 

真空电子器件（如X射线管、微波管、阴极射线管等）广泛应用于航空航天、医疗健康和科学研究等重要领域，但面临体积大、功耗高和难集成等问题，解决这些问题的一个方案是实现微型化的片上真空电子器件。电子源是所有真空电子器件必不可少的关键元件，当前，电子源的微型化和片上化是限制真空电子器件微型化和片上化的主要瓶颈之一，因此高性能的片上微型电子源是真空电子学领域急需的一种电子元器件。 片上微型电子源的研究始于1960年，目前已有多种片上微型电子源。然而，现有的片上微型电子源的整体发射电流较小，很难满足较多的应用需求。 本项目研发出一种新型的片上微型电子源，具有优良的综合性能，有望在片上微真空系统和微小型真空电子设备领域取得突破。