一种动态不确定海洋环境下的USV态势自主感知及避障算法

1

作者 王潋 陈霄 完颜娟 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2024年第3期73-79,87,共8页

针对无人艇在动态不确定海洋环境下的态势自主感知和实时避障问题,提出了一种遵守COLREGs海事规则,且考虑传感器测量误差和障碍物随机运动不确定信息的无人艇航行态势自主感知及避障算法。阐述了无人艇在海上航行时须遵守的3类海事规则... 针对无人艇在动态不确定海洋环境下的态势自主感知和实时避障问题,提出了一种遵守COLREGs海事规则,且考虑传感器测量误差和障碍物随机运动不确定信息的无人艇航行态势自主感知及避障算法。阐述了无人艇在海上航行时须遵守的3类海事规则,追越、交叉相遇和正面相遇;考虑到传感器存在的测量误差、观测漂移以及障碍物运动的随机不确定性,对相关误差进行建模,并基于融合COLREGs规则的速度障碍法,设计提出了一种融合COLREGs海事规则的USV态势自主感知及避障算法;通过正面相遇、追越、左右交叉相遇4种典型场景下的仿真实验,验证了所提出算法的有效性。 展开更多

关键词 无人艇 海事规则 冲突场景 自主避障 不确定性建模 极大似然法

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舰艇编队舰空导弹发射区划分方法研究

2

作者 肖玉杰 何翼 +3 位作者 斗计华 王潋 徐同乐 王道重 《舰船电子工程》 2023年第11期21-26,共6页

针对舰艇编队舰空导弹发射区划分问题,考虑编队队形、舰空导弹发射区、舰空导弹射程相同与不同等影响因素,提出了舰艇编队舰空导弹水平发射区划分方法,实现划分单横队、方位队、人字队等舰艇编队舰空导弹水平发射区,确定了舰空导弹协同... 针对舰艇编队舰空导弹发射区划分问题,考虑编队队形、舰空导弹发射区、舰空导弹射程相同与不同等影响因素,提出了舰艇编队舰空导弹水平发射区划分方法,实现划分单横队、方位队、人字队等舰艇编队舰空导弹水平发射区,确定了舰空导弹协同发射区内的目标距离,为舰艇编队舰空导弹发射区划分提供了方法依据。 展开更多

关键词 舰艇编队 舰空导弹 发射区 划分方法

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欠驱动无人艇自适应滑模航迹跟踪控制 被引量：11

3

作者 陈霄 周德超 +2 位作者 刘忠 张建强 王潋 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期127-134,共8页

为便于航迹跟踪控制器设计和分析,引入坐标变换,建立典型的欠驱动无人艇数学模型;建立以航迹上自由点为原点的Serret-Frenet坐标系,实现对航迹跟踪误差变量的描述;通过将航迹参数的更新律作为一附加控制输入,实现了无人艇航迹跟踪控制... 为便于航迹跟踪控制器设计和分析,引入坐标变换,建立典型的欠驱动无人艇数学模型;建立以航迹上自由点为原点的Serret-Frenet坐标系,实现对航迹跟踪误差变量的描述;通过将航迹参数的更新律作为一附加控制输入,实现了无人艇航迹跟踪控制系统由欠驱动向全驱动控制的转变,并利用改进视线导引算法实现了对无人艇位置的跟踪控制;考虑海流等外界扰动的影响,采用滑模自适应技术分别设计了无人艇航向和航速控制算法,实现了对航向角、纵向速度跟踪误差的镇定;基于李雅普诺夫理论和级联系统理论证明了航迹跟踪控制系统的一致半全局指数和一致全局渐进稳定性。仿真结果表明:所提出的控制算法可在一定程度上处理海流等外界扰动,跟踪效果良好,并且克服了角速度持续激励问题,能够同时实现对直线和曲线航迹的跟踪。 展开更多

关键词 无人艇 航迹跟踪 滑模自适应 级联系统 稳定性分析

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一种新的双模态光源诱骗态量子密钥分配方案 被引量：3

4

作者 王潋 周媛媛 +2 位作者 周学军 陈霄 张政 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期74-82,共9页

提出了一种新的基于双模态光源的被动诱骗态量子密钥分配通用方案.作为双模态之一的标记态,在发端经过分束和检测后获得4类探测结果,据此,将作为信号态的另一模式分成4个非空脉冲集合,从而利用这4类脉冲进行参数估计和密钥提取.同时,基... 提出了一种新的基于双模态光源的被动诱骗态量子密钥分配通用方案.作为双模态之一的标记态,在发端经过分束和检测后获得4类探测结果,据此,将作为信号态的另一模式分成4个非空脉冲集合,从而利用这4类脉冲进行参数估计和密钥提取.同时,基于预报单光子源和标记配对相干态光源对此方案展开了性能分析,讨论了发端探测器不同探测效率对系统性能的影响,并对实际系统进行了统计波动分析.仿真结果表明:方案性能在误码率和安全传输距离(可达198.6 km)方面都优于现有基于不同光源的3强度诱骗态量子密钥分配方案;采用标记配对相干态光源的各方面性能均优于采用预报单光子源;密钥生成率随发端探测效率的增大而增大;考虑统计波动时,标记配对相干态光源的有效性也要优于预报单光子源,且其数据长度为109时,此方案最大安全距离达到164 km;此方案仅需使用单一强度脉冲,在降低调制光源实现难度的同时又提升了系统性能,对QKD系统的工程实现具有一定的参考价值. 展开更多

关键词 量子密钥分配 无条件安全性 被动诱骗态 双模态光源 统计波动

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基于标记配对相干态光源的测量设备无关量子密钥分配 被引量：3

5

作者 周媛媛 徐华彬 +1 位作者 程康 王潋 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2019年第3期1-5,共5页

为提升量子密钥分配的性能,基于标记配对相干态光源,提出了一种四强度诱骗态测量设备无关量子密钥分配方案。首先,利用光源的双模态特性和光子数标记技术来提升传输性能,推导了单光子对计数率下限和误码率上限的计算公式;然后,考虑统计... 为提升量子密钥分配的性能,基于标记配对相干态光源,提出了一种四强度诱骗态测量设备无关量子密钥分配方案。首先,利用光源的双模态特性和光子数标记技术来提升传输性能,推导了单光子对计数率下限和误码率上限的计算公式;然后,考虑统计波动,分析了数据长度有限对方案性能的影响。数值仿真结果表明:基于标记配对相干态光源的测量设备无关量子密钥分配方案在安全传输距离和密钥生成效率上都优于现有基于弱相干态光源和预报单光子源的测量设备无关量子密钥分配方案;在统计波动条件下,方案性能会随着数据长度的减少而降低,但即使数据长度减少到10^10,基于标记配对相干态光源的测量设备无关量子密钥分配方案的最大传输损耗容忍度仍可达36 dB,优于现有的其他方案。 展开更多

关键词 量子光学 测量设备无关量子密钥分配 标记配对相干态光源 统计波动

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泡沫覆盖不规则海面的非均匀空-水信道量子密钥分发 被引量：2

6

作者 王潋 周媛媛 +1 位作者 周学军 陈霄 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1362-1375,共14页

针对空-水量子密钥分发(Quantum Key Distribution,QKD),综合考虑海风影响、泡沫覆盖的不规则海面、空-水信道复杂多变性和量子偏振态多重散射过程,建立了非均匀空-水信道复合模型。据此完善了空-水QKD系统量子误码率理论模型,并采用偏... 针对空-水量子密钥分发(Quantum Key Distribution,QKD),综合考虑海风影响、泡沫覆盖的不规则海面、空-水信道复杂多变性和量子偏振态多重散射过程,建立了非均匀空-水信道复合模型。据此完善了空-水QKD系统量子误码率理论模型,并采用偏振矢量蒙特卡罗算法模拟,详细分析了不同海洋环境下非均匀空-水信道光量子传输性能,及空-水QKD整体传输性能。结果表明:清澈海水条件下的非均匀空-水信道可实现水下百米量级的密钥分发,但风速和传输距离的增大都会导致光子退偏比增大,保真度减小,偏振误码率增加;同时风速和泡沫层厚度的增大也会造成空-水QKD系统量子误码率上升,密钥生成率和传输距离下降,且随信号波长的增加这两者也会增加,在波长为532 nm,信道由最佳(无风无泡沫)变至最差(暴风且泡沫层为6 cm)时,水下传输距离由120.8 m缩减至85 m,基本能保障水下航行器百米级的安全潜深,而采用拖拽浮标等措施又可进一步增加空-水QKD的安全距离。由此验证了泡沫覆盖不规则海面下非均匀空-水信道诱骗态QKD的可行性,对未来空-水一体量子通信链路的实现具有参考价值。 展开更多

关键词 量子密钥分发 非均勾空-水信道 泡沫覆盖不规则海面 散射 蒙特卡罗 误码率

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基于Optisystem的水下信息网色散补偿研究与设计 被引量：4

7

作者 王潋 王红霞 +1 位作者 陈霄 杨帆 《光通信技术》 北大核心 2015年第10期27-29,共3页

为实现水下信息网系统的有效传输,在对色散补偿进行理论分析的基础上,利用Optisystem仿真比较了运用于水下的不同色散补偿模式。设计了一个可实现多信道均衡色散补偿的级联型光纤布喇格光栅(FBG)模块,将其作为水下信息网WDM系统的色散... 为实现水下信息网系统的有效传输,在对色散补偿进行理论分析的基础上,利用Optisystem仿真比较了运用于水下的不同色散补偿模式。设计了一个可实现多信道均衡色散补偿的级联型光纤布喇格光栅(FBG)模块,将其作为水下信息网WDM系统的色散补偿器件,并搭建了Optisystem仿真模型,通过系统仿真与结果分析验证了该模块的可行性。 展开更多

关键词 水下信息网 色散补偿 光纤布喇格光栅 OPTISYSTEM

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基于小波去噪和三阶全息图的时延估计算法 被引量：1

8

作者 陈霄 徐慨 +1 位作者 王潋 杨海亮 《指挥控制与仿真》 2015年第4期69-73,共5页

传统基于二阶矩的时延估计算法均是在假设噪声为高斯白噪声且相互独立的基础上进行研究,而实际外层空间中的噪声要复杂得多,有可能是非高斯或者相关的,而此时,基于二阶矩的时延估计算法性能会急剧下降,将无法准确地进行时延估计。为解... 传统基于二阶矩的时延估计算法均是在假设噪声为高斯白噪声且相互独立的基础上进行研究,而实际外层空间中的噪声要复杂得多,有可能是非高斯或者相关的,而此时,基于二阶矩的时延估计算法性能会急剧下降,将无法准确地进行时延估计。为解决这一问题,提出了一种基于小波阈值去噪和三阶全息图的时延估计新算法,可以在相关噪声和更低的信噪比条件下获得较为精确的时延估计,仿真实验表明了该新算法的可行性。 展开更多

关键词 时延估计 小波去噪 三阶全息图

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新型海底观测网的研究 被引量：6

9

作者 王潋 王红霞 孙洋 《信息通信》 2015年第8期56-58,共3页

论述了海底观测网研究现状,提出了一种新型网络系统并对其传输制式、系统组成和性能指标等展开了分析,为后期发展提供理论依据。

关键词 海底观测网 WDM

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基于视线导引策略的无人艇航迹跟踪控制算法 被引量：3

10

作者 王潋 李烨 +3 位作者 陈霄 罗荣 完颜娟 唐嘉钰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S02期20-25,共6页

为实现复杂海洋环境下无人艇对期望航迹的精确跟踪和安全航行控制问题,对目前用于无人艇航迹跟踪控制的视线导引策略进行了详细研究,可分为基于前视距离的视线导引策略和基于包围圈的视线导引策略两大类,并分析了两类算法各自的优缺点... 为实现复杂海洋环境下无人艇对期望航迹的精确跟踪和安全航行控制问题,对目前用于无人艇航迹跟踪控制的视线导引策略进行了详细研究,可分为基于前视距离的视线导引策略和基于包围圈的视线导引策略两大类,并分析了两类算法各自的优缺点。建立无人艇数学模型,基于前视距离的视线制导策略和PID控制思想设计无人艇航迹跟踪控制算法。仿真实验结果表明:所提算法具有良好的航迹跟踪控制效果,可为现阶段我国无人艇自主航行控制技术的研究和无人艇装备建设提供参考。 展开更多

关键词 无人艇 视线导引策略 航迹跟踪控制 PID算法

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设备无关量子密钥分配方案研究

11

作者 王潋 周媛媛 周学军 《光通信技术》 北大核心 2017年第8期55-58,共4页

分析了系列设备无关量子密钥分配方案——全设备无关、半设备无关、单边设备无关及测量设备无关四类量子密钥分配方案的工作原理,阐述了其发展现状,总结了各自的优点和缺陷,并结合实际系统对下一步量子密钥分配的研究提出了建议和展望。

关键词 量子密钥分配 设备无关 无条件安全性

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底泥基生物炭对水中二价铅的吸附性能 被引量：1

12

作者 王潋 赵榕烨 《净水技术》 CAS 2016年第6期78-83,共6页

以底泥和花生秸秆的混合物为原料,采用ZnCl_2化学活化法热解制备底泥基生物炭,研究底泥基生物炭对Pb(Ⅱ)的吸附性能,同时选用两种市售的活性炭(AC1,AC2)与其对比。试验结果表明:在25℃温度下,生物炭对Pb(Ⅱ)的平衡吸附量为19.365 mg/g;... 以底泥和花生秸秆的混合物为原料,采用ZnCl_2化学活化法热解制备底泥基生物炭,研究底泥基生物炭对Pb(Ⅱ)的吸附性能,同时选用两种市售的活性炭(AC1,AC2)与其对比。试验结果表明:在25℃温度下,生物炭对Pb(Ⅱ)的平衡吸附量为19.365 mg/g;底泥基生物炭和两种市售的活性炭对Pb(Ⅱ)的吸附动力学均符合准二级动力学方程,相关系数R^2>0.99;三种材料均在初始溶液pH=5时达到最大吸附量;在25℃条件下,生物炭对Pb(Ⅱ)的吸附符合Langmuir等温模型;底泥基生物炭对Pb(Ⅱ)的吸附行为与AC2对Pb(Ⅱ)的吸附行为相似。 展开更多

关键词 河道底泥 生物炭 吸附 二价铅

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海洋环境下欠驱动无人艇航迹跟踪控制算法 被引量：18

13

作者 陈霄 刘忠 +2 位作者 罗亚松 王潋 董蛟 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期110-117,共8页

为提高风浪流等外界环境扰动下,欠驱动无人艇航迹跟踪控制的准确性和鲁棒性,研究真实海洋环境下一类欠驱动无人艇的航迹跟踪控制问题,提出了一种基于改进视线导引算法与自适应滑模航向控制算法级联形式的欠驱动无人艇航迹跟踪控制算法,... 为提高风浪流等外界环境扰动下,欠驱动无人艇航迹跟踪控制的准确性和鲁棒性,研究真实海洋环境下一类欠驱动无人艇的航迹跟踪控制问题,提出了一种基于改进视线导引算法与自适应滑模航向控制算法级联形式的欠驱动无人艇航迹跟踪控制算法,并基于李雅普诺夫理论和级联系统理论证明了当所有控制目标实现时,航迹跟踪控制系统为一致全局渐近稳定的.与传统的视线导引算法相比,改进的导引算法通过引入自适应观测器能够实现对漂角的实时估计和补偿,同时时变前视距离的设计使得无人艇的操纵更加灵活.以"海鲟03号"无人艇操纵运动模型和辨识得到的参数为基础,在MATLAB/SIMULINK软件上进行了航迹跟踪对比仿真实验,仿真结果表明:相比传统LOS导引策略下的航迹跟踪算法,控制算法动态性能更高且稳态误差较小,验证了算法的有效性和先进性;利用"海鲟03号"无人艇对所提出的控制算法进行了海上试验,结果表明在航迹跟踪控制算法的作用下,无人艇能较为准确地跟踪预先设定的期望航迹,且在整个航迹跟踪过程中,航迹误差相对较小,验证了该算法在实际工程应用中的正确性和有效性. 展开更多

关键词 欠驱动控制 无人艇 视线导引 航迹跟踪 稳定性分析

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水下信息传输网中OTN与SDH技术集成研究 被引量：3

14

作者 杨帆 王红霞 +1 位作者 余贝 王潋 《光通信技术》 北大核心 2016年第8期4-7,共4页

介绍了水下信息传输网的相关研究现状、OTN的特点以及水下信息传输网的基本组网结构,分析了将OTN应用于水下信息传输网的可行性,并对OTN与SDH的集成方式进行了探讨,为水下信息传输网的后期发展提供理论依据。

关键词 水下信息传输网 OTN SDH 集成

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基于ARM的嵌入式高精度测硫仪的设计 被引量：1

15

作者 郭一兵 何梅生 +2 位作者 邓小星 王潋 黄海滨 《科技传播》 2012年第23期220-221,共2页

测硫仪是分析煤、石油等能源燃料中硫含量的重要设备。本文采用嵌入式软硬件解决方案、基于库仑法设计了一种高精度测硫仪(简称为EHP-ISA)。仪器采用Cortex-M3核的STM32F103ZE微处理器和μC/OS-II实时操作系统,主要包括高精度数据采集... 测硫仪是分析煤、石油等能源燃料中硫含量的重要设备。本文采用嵌入式软硬件解决方案、基于库仑法设计了一种高精度测硫仪(简称为EHP-ISA)。仪器采用Cortex-M3核的STM32F103ZE微处理器和μC/OS-II实时操作系统,主要包括高精度数据采集模块、基于PID的电解电流及炉温智能控制模块,以及友好的人机交互接口。测试结果表明,该测硫仪的高中低硫煤的极差在0.003%～0.090%之间,精度高于国家标准,能很好的满足工业界的要求。 展开更多

关键词 测硫仪 库仑法 数据采集 嵌入式

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深度学习研究现状及在海战场指挥信息系统中应用展望 被引量：2

16

作者 罗荣 王潋 +2 位作者 马焱 肖玉杰 王亮 《舰船电子工程》 2020年第11期1-6,52,共7页

为更好地促进深度学习在海战场指挥信息系统中应用研究,明确主要发展方向,论文首先阐述了深度学习概念与内涵,归纳了深度学习技术体系,综述了深度学习在军民用领域研究与应用现状,然后总结了深度学习军事应用存在的主要问题并给出了解... 为更好地促进深度学习在海战场指挥信息系统中应用研究,明确主要发展方向,论文首先阐述了深度学习概念与内涵,归纳了深度学习技术体系,综述了深度学习在军民用领域研究与应用现状,然后总结了深度学习军事应用存在的主要问题并给出了解决建议,最后论文分析了海战场指挥信息系统智能化发展需求,并从目标识别、态势感知以及作战辅助决策等三方面对深度学习在海战场指挥信息系统中的应用前景进行了展望。 展开更多

关键词 人工智能 深度学习 目标识别 态势感知 作战辅助决策

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美军机动边缘信息服务能力现状概述 被引量：9

17

作者 陈霄 王潋 +2 位作者 刘巍 程绍驰 夏淋淋 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2021年第7期62-67,共6页

未来战争形态必将是多军种联合作战背景下高效、协同、信息贯穿末端的高技术局部战争,态势感知、筹划决策、指挥控制等能力不再局限于指挥所内部,而是不断向战术前沿环境延伸。首先给出了机动边缘的内涵和特点,之后综述了美军机动边缘... 未来战争形态必将是多军种联合作战背景下高效、协同、信息贯穿末端的高技术局部战争,态势感知、筹划决策、指挥控制等能力不再局限于指挥所内部,而是不断向战术前沿环境延伸。首先给出了机动边缘的内涵和特点,之后综述了美军机动边缘信息服务的发展现状,归纳总结了美军机动边缘信息服务能力,最后从深入研究边缘信息服务军事应用需求和典型应用场景、加强边缘信息服务能力总体规划等方面给出了我军边缘信息服务建设的发展建议。 展开更多

关键词 美军 机动边缘 信息服务 发展现状 能力分析 军事应用 发展建议

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边缘计算军事应用需求及作战运用构想 被引量：5

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作者 陈霄 刘巍 +2 位作者 夏淋淋 周觐 王潋 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2021年第8期1-4,共4页

边缘计算具备低延迟性、高可靠性、高安全性、低流量等优势,其将云服务中心的计算、分析、存储等能力扩展到网络边缘,能够提供低延迟、高可靠和隐私保护的本地计算服务,在军事领域具有广泛的应用前景,目前已成为各国争相角逐的战略要地... 边缘计算具备低延迟性、高可靠性、高安全性、低流量等优势,其将云服务中心的计算、分析、存储等能力扩展到网络边缘,能够提供低延迟、高可靠和隐私保护的本地计算服务,在军事领域具有广泛的应用前景,目前已成为各国争相角逐的战略要地。分析了未来多军种联合作战对边缘信息服务的迫切需求,提出了边缘计算在军事领域的作战运用构想,并从开展边缘计算军事应用需求论证、典型场景演示验证、建立相关军事应用标准和制度规范等方面提出了边缘计算军事应用的发展建议。 展开更多

关键词 边缘计算 需求分析 军事应用 措施与建议

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宏观经济企稳 铜价震荡趋强

19

作者 王潋 《中国有色金属》 2013年第22期44-45,共2页

目前宏观经济形势企稳回升，铜的生产持续增长，消费回暖，加工费走高，但铜价仍旧处于低位，并且价格震荡趋势增强。

关键词 宏观经济 铜 经济形势 持续增长 加工费 消费

原文传递

水电站运行值班工作存在的细节问题与解决策略

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作者 王潋 《电力系统装备》 2020年第13期168-169,共2页

电力资源是社会发展建设不可或缺的重要能源,不论是人们日常的吃穿住行,还是社会各个行业的生产发展,甚至是国家的军事、科研等,都少不了电力的支持.水电站作为当前发电的主要阵地,发电效率、发电质量、发电安全等内容都会对其产生巨大... 电力资源是社会发展建设不可或缺的重要能源,不论是人们日常的吃穿住行,还是社会各个行业的生产发展,甚至是国家的军事、科研等,都少不了电力的支持.水电站作为当前发电的主要阵地,发电效率、发电质量、发电安全等内容都会对其产生巨大影响,牵一发而动全身.因此,文章主要就水电站在运行值班工作中存在的细节问题进行分析,并提出相应的解决策略,希望对后续工作的开展能够有所借鉴. 展开更多

关键词 水电站 值班工作 运行管理 解决策略

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