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投弃式电磁海流计测试系统设计与实现
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作者 陈光源 李洪宇 +2 位作者 张启升 张文 杜立彬 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第1期52-58,共7页
针对我国投弃式电磁海流计自主研发亟需打破测试瓶颈的现状,设计实现陆上流速测试系统并开展室内模拟实验。首先,将投弃式探头在海水中的运动状态分解为水平方向的自旋转运动和垂直方向的自下落运动,研制探头自旋转运动辅助装置及自下... 针对我国投弃式电磁海流计自主研发亟需打破测试瓶颈的现状,设计实现陆上流速测试系统并开展室内模拟实验。首先,将投弃式探头在海水中的运动状态分解为水平方向的自旋转运动和垂直方向的自下落运动,研制探头自旋转运动辅助装置及自下落测量模拟水槽。其次,基于自研装置,分别设计实现水槽中的自旋转和自下落流速测试陆上实验系统。由测试结果可知,在24mV以上的模拟场源激励下,自旋转实验系统能够实现海流电场信号的高线性度测试,决定系数达到0.9916;在模拟5.14 cm/s的海流电场信号测量中,自下落实验系统采集电压相对误差为7%,能够满足测量精度。该实验系统能够有效弥补海洋投弃式设备室内测试方法的不足,并为海洋传感器的陆上测试提供新的思路和方案。 展开更多
关键词 投弃式设备 电磁海流计 运动姿态模拟 动力水槽
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基于UKF的水下装备轨迹估计滤波算法
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作者 陈子越 季福武 周伟 《海洋开发与管理》 2025年第1期52-60,共9页
东海海底观测网搭载的水下装备常因人为活动拖行导致丢失,通过惯性导航解算水下装备轨迹时,面临由复杂的海洋环境和突变运动引起的噪声导致解算误差较大的问题。文章针对经典无迹卡尔曼滤波在轨迹估计过程中需要借助准确的噪声模型和动... 东海海底观测网搭载的水下装备常因人为活动拖行导致丢失,通过惯性导航解算水下装备轨迹时,面临由复杂的海洋环境和突变运动引起的噪声导致解算误差较大的问题。文章针对经典无迹卡尔曼滤波在轨迹估计过程中需要借助准确的噪声模型和动力学模型才能输出较好滤波结果的局限性,提出了一种基于Sage-Husa无迹卡尔曼滤波的自适应滤波算法,用于水下装备被拖行的轨迹解算。首先阐述了经典无迹卡尔曼滤波实现过程,引入Sage-Husa自适应调整噪声的思想;其次在此基础上引入预测残差向量,以减小粗误差对滤波结果的影响,并引入一个跟踪因子提高滤波器对突变运动的适应性;最后通过仿真实验和拖曳实验验证了该算法的有效性。实验结果表明,基于Sage-Husa无迹卡尔曼滤波的自适应滤波算法有效降低了由水声环境和突变运动导致的发散误差,提高了水下装备被拖行时的定位精度和稳定性。 展开更多
关键词 无迹卡尔曼滤波 自适应滤波算法 水下装备拖行 改进算法
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“海洋1号”卫星在海冰监测和预报中的应用 被引量:23
3
作者 罗亚威 张蕴斐 +5 位作者 孙从容 吴辉碇 蔡旭晖 刘煜 白珊 金振刚 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期7-18,共12页
“海洋1号A”卫星是我国发射的第一颗海洋卫星.2002~2003年冬季,该卫星首次应用于我国渤海海冰监测和预报.建立了从卫星1B级数据开始的海冰反演系统,提供海冰遥感图像和海冰密集度、冰厚与冰外缘线数值产品,作为渤海海冰监测和海... “海洋1号A”卫星是我国发射的第一颗海洋卫星.2002~2003年冬季,该卫星首次应用于我国渤海海冰监测和预报.建立了从卫星1B级数据开始的海冰反演系统,提供海冰遥感图像和海冰密集度、冰厚与冰外缘线数值产品,作为渤海海冰监测和海冰数值预报初始场的重要信息来源,以及海冰预报质量检验的参考依据之一.介绍所发展的“海洋1号A”卫星海冰反演系统的流程、算法和反演参数,海冰反演结果,及其在渤海海冰监测和预报中的应用. 展开更多
关键词 海洋卫星 海冰反演 海冰监测和预报 CCD COCTS
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基于MUSIC算法高频地波雷达的角分辨率 被引量:13
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作者 张翼 柯亨玉 +1 位作者 程丰 李国玮 《电波科学学报》 EI CSCD 2003年第3期264-269,共6页
给出了基于MUSIC方法估计海洋表面径向流方位 (DOA)时 ,高频地波雷达角分辨率的定义、误差及其估计方法。讨论了海洋回波信噪比、样本数、阵元数等因素对海流角分辨率的影响 ,根据实际情况对上述影响进行了模拟 。
关键词 MUSIC算法 高频地波雷达 角分辨率 海洋表面径向流方位 回波信噪比
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海洋湍流数据实时压缩方法研究 被引量:1
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作者 周丽芹 葛安亮 +2 位作者 王向东 李坤乾 宋大雷 《海洋科学》 CAS 北大核心 2019年第2期27-33,共7页
海洋湍流因具有随机性特点,目前多采用统计学理论进行研究,因此需要获取大量的湍流观测数据,这给湍流观测设备的数据存储和传输带来挑战。针对上述问题,本文在分析海洋湍流数据特征的基础上,提出了一种高效实时的无损数据压缩方法。以... 海洋湍流因具有随机性特点,目前多采用统计学理论进行研究,因此需要获取大量的湍流观测数据,这给湍流观测设备的数据存储和传输带来挑战。针对上述问题,本文在分析海洋湍流数据特征的基础上,提出了一种高效实时的无损数据压缩方法。以大量的湍流数据增量信息作为数据源构建霍夫曼编码表,并以此作为湍流压缩和解压的字典,从而提高了压缩效率。通过对历史海洋湍流数据进行压缩实验,证明该方法的湍流数据压缩比低至 25%,并且具有压缩速度快、处理器占用率低等特点。 展开更多
关键词 海洋湍流 数据压缩 霍夫曼编码
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海面杂波与目标雷达回波的的数值模拟 被引量:2
6
作者 李中新 金亚秋 陈东 《自然科学进展(国家重点实验室通讯)》 北大核心 2001年第9期981-985,共5页
提出了一种将广义前后向迭代方法与谱加速算法结合的快速迭代数值方法,计算了电场水平极化与电场垂直极化锥形波入射到有船目标存在的粗糙海面上时海面散射杂波与目标回波,研究了雷达散射回波与某些重要的物理参数如极化、视角(特别是... 提出了一种将广义前后向迭代方法与谱加速算法结合的快速迭代数值方法,计算了电场水平极化与电场垂直极化锥形波入射到有船目标存在的粗糙海面上时海面散射杂波与目标回波,研究了雷达散射回波与某些重要的物理参数如极化、视角(特别是低掠角)和海面风速等因素的关系,给出了相应的计算结果。 展开更多
关键词 快速计算 海面杂波 目标散射 海面雷达观测 数值模拟 雷达散射回波 粗糙海面
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深水黑匣子声信标快速搜寻定位方法研究 被引量:9
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作者 隋海琛 《海洋测绘》 CSCD 2019年第1期79-82,共4页
为了在深水海域快速地搜索黑匣子声信标信号,采用拖曳式声信标探测仪是目前采用的主要手段之一。分析了黑匣子声信标搜寻探测仪的国内外发展现状,研究了声信标搜寻定位的两种测量方法,在此基础上设计了多元圆型基阵的换能器,研制了拖曳... 为了在深水海域快速地搜索黑匣子声信标信号,采用拖曳式声信标探测仪是目前采用的主要手段之一。分析了黑匣子声信标搜寻探测仪的国内外发展现状,研究了声信标搜寻定位的两种测量方法,在此基础上设计了多元圆型基阵的换能器,研制了拖曳式的搜寻声纳系统。提出了自远而近、逐步推进的快速搜寻三步走策略,使搜寻工作可以更加科学合理,对实际工作具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 黑匣子声信标 拖曳式探测仪 圆型基阵换能器 方位交会法位置估算 基于深度和方位的位置估算 快速搜寻策略
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特种ROV—水下隧洞检测器简介 被引量:1
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作者 任平 谢长江 +1 位作者 马厦飞 郑泉坤 《海洋工程》 CSCD 北大核心 1993年第1期94-98,共5页
本文介绍由交通部石油部海洋水下工程科学研究院自行设计和制造的,特种无人遥控潜水器——水下隧洞检测器的总体性能,以及结构、推进系统、电控系统、电缆等参数及其说明。该设备研制成功后,完成了四川省南部县一座长2000m、内径为6m的... 本文介绍由交通部石油部海洋水下工程科学研究院自行设计和制造的,特种无人遥控潜水器——水下隧洞检测器的总体性能,以及结构、推进系统、电控系统、电缆等参数及其说明。该设备研制成功后,完成了四川省南部县一座长2000m、内径为6m的大型水下隧洞的内壁结构检测,解决了大型水下隧洞结构长期无法检测的问题,填补了围内这一水下技术空白,创造了可观的经济效益和让会效益。 展开更多
关键词 海洋 水下隧洞 检测器
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海洋激光雷达信号噪声的相关维和李氏指数 被引量:2
9
作者 陈文革 罗志祥 +1 位作者 黄铁侠 柳健 《华中理工大学学报》 CSCD 北大核心 1997年第7期8-10,共3页
以机载海洋激光雷达试验数据为依据,证明了海洋激光雷达系统的相关维是一个分数,而且至少有一个正的李雅鲁诺夫指数,进一步揭示了其噪声内在的混沌特性.此项研究有可能为提高海洋激光雷达系统的检测性能提供了一条新的途径.
关键词 海洋 激光雷达 相关维 李雅普诺夫指数 信号噪声
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海水样本采集中存在的质量问题与思考
10
作者 倪佐涛 卢志君 +4 位作者 刘然 刁新源 于非 任景玲 张经 《海洋科学》 CSCD 北大核心 2024年第12期110-114,共5页
在现代海洋学的观测中,采集特定深度的海水样本是一个常规性的作业内容。在尽量减少采样过程中可能产生的沾污的同时,对单个海水采集瓶的精准监控也是一个不容回避的问题。作者近期在热带西太平洋海域进行了大量海洋观测数据采集,首先... 在现代海洋学的观测中,采集特定深度的海水样本是一个常规性的作业内容。在尽量减少采样过程中可能产生的沾污的同时,对单个海水采集瓶的精准监控也是一个不容回避的问题。作者近期在热带西太平洋海域进行了大量海洋观测数据采集,首先通过对这些监测数据进行分析,揭示了在深海海水样本采集过程中单个海水采集瓶的设计不足会导致海水样本质量受到严重影响;其次通过对数据的进一步讨论和分析,进而提出具体化的海水采集设备的优化设计诉求,最后为解决海水样本质量问题提供了科学依据。 展开更多
关键词 深海海水 质量控制 洁净采样
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拖缆式时间域海洋电磁勘探一维正演
11
作者 王堃鹏 祝忠明 +1 位作者 张双狮 周洪生 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第23期6815-6819,共5页
深海频率域海洋电磁已成功商业化;但在浅水区域,频率域海洋电磁受限于空气波的强烈干扰,其应用受到限制。为此,国际上加大了针对拖缆式时间域海洋电磁的研究。利用余弦数字滤波算法,编写了时间域海洋电磁一维正演代码;并试算了多个模型... 深海频率域海洋电磁已成功商业化;但在浅水区域,频率域海洋电磁受限于空气波的强烈干扰,其应用受到限制。为此,国际上加大了针对拖缆式时间域海洋电磁的研究。利用余弦数字滤波算法,编写了时间域海洋电磁一维正演代码;并试算了多个模型。分别研究了发射源的深度、接收极的深度、储层厚度,以及储层埋深深度对于水平电场冲激响应曲线的影响。通过以上比较分析,可以发现拖揽式时间域海洋电磁具有很大的可行性和实用性。 展开更多
关键词 浅水区域 拖缆式 一维 冲激响应
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实时差分GPS:精度、试验和应用
12
作者 周兴华 申宏 《海洋技术》 1993年第4期20-29,共10页
实时差分GPS能为海上和陆地用户提供连续的高精度动态定位。本文以ASHTECH-XⅡ型GPS接收机和甚高频(VHF)为数据链组成的实时差分系统为例,讨论了实时差分GPS的原理、系统组成和实现的方法。试验和应用的结果表明,在多数情况下,该系统可... 实时差分GPS能为海上和陆地用户提供连续的高精度动态定位。本文以ASHTECH-XⅡ型GPS接收机和甚高频(VHF)为数据链组成的实时差分系统为例,讨论了实时差分GPS的原理、系统组成和实现的方法。试验和应用的结果表明,在多数情况下,该系统可以获得优于5m的综合定位精度。 展开更多
关键词 海洋 实时差分 GPS 精度 实验
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“黑珍珠”波浪滑翔器研发综述 被引量:16
13
作者 孙秀军 桑宏强 +3 位作者 李灿 周莹 于佩元 王雷 《海洋科学》 CAS 北大核心 2020年第12期107-115,共9页
通过讲述“黑珍珠”波浪滑翔器的研发进程,总结了波浪滑翔器团队长达8年的发展经验。从国家科技计划全链条资助完成诸项开创式应用、波浪滑翔器型号化/产品化/国产化历程、团队多年发展壮大过程中的结构管理形式与知识产权布局等维度讲... 通过讲述“黑珍珠”波浪滑翔器的研发进程,总结了波浪滑翔器团队长达8年的发展经验。从国家科技计划全链条资助完成诸项开创式应用、波浪滑翔器型号化/产品化/国产化历程、团队多年发展壮大过程中的结构管理形式与知识产权布局等维度讲述了波浪滑翔器一类的高端海洋装备从由机理研究、关键技术攻关、样机研制、技术固化到工程化建设的发展规律。广大读者能够更多了解波浪滑翔器的当前进展、使用价值及在其海洋环境观测及海上安全保障探测中起到的重要作用。 展开更多
关键词 “黑珍珠”波浪滑翔器 台风观测 极端海况 最大航程 国产化率 批量化生产
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一种多通道并行同步数据采集方法
14
作者 刘连吉 《海洋技术》 1994年第3期19-22,共4页
本文论述在进行多通道并行同步数据采集或外部事件计数时,可应用软件扫描和逻辑判读高电平并累计其个数的方法。该软件方法具有很多优点并有较好的实用价值。
关键词 多通道 并行 同步 数据采集 微机 海洋调查
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MARK-ⅢCTD(HP-85)数据采集系统的改进
15
作者 蔡淇松 《热带海洋》 CSCD 1992年第3期99-104,共6页
MARK-ⅢCTD数据采集系统经改进后能与MX-1102卫星定位仪、IBM—PC/XT微机联机,它除了保持原系统的功能外,还能够采集站位水深等数据和记录CTD探头进水过程;采集的数据及时储存在IBM-PC/XT磁盘,采样率达10%;操作简便,克服了采集到HP-85... MARK-ⅢCTD数据采集系统经改进后能与MX-1102卫星定位仪、IBM—PC/XT微机联机,它除了保持原系统的功能外,还能够采集站位水深等数据和记录CTD探头进水过程;采集的数据及时储存在IBM-PC/XT磁盘,采样率达10%;操作简便,克服了采集到HP-85微机内存的数据易丢失和现场测量压力传感器零点难以准确等缺点。IBM-FC/XT的数据供脱机绘“垂直分布图”、“温-盐关系图”和计算十要素“标准层”等预处理采用;数据处理规格化,对发挥该系统性能、标准层处理和数据后处理都比较有效。经多年的应用表明,有推广价值。 展开更多
关键词 CTD数据 采集系统 调查
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海洋投弃式温深剖面仪应用发展概述 被引量:4
16
作者 陈文景 张林 +1 位作者 孙雪海 段嘉希 《海洋科学》 CAS 北大核心 2020年第11期114-122,共9页
海洋温度的变化会显著影响水下声传播、生物活动、气象和洋流等现象,温深是反映海洋变化运动规律的基本参数。投弃式温深剖面仪(Expendable Bathythermograph,XBT)、温盐深测量仪(Conductivity Temperature Depth,CTD)、全球海洋实时观... 海洋温度的变化会显著影响水下声传播、生物活动、气象和洋流等现象,温深是反映海洋变化运动规律的基本参数。投弃式温深剖面仪(Expendable Bathythermograph,XBT)、温盐深测量仪(Conductivity Temperature Depth,CTD)、全球海洋实时观测网(Array for Real-time Geostrophic Oceanography,Argo)等是目前进行海水温深测量的主要仪器。其中XBT因其现场测量简便、效率高、硬件成本低等特点,正在被大规模使用。本文主要介绍有关海洋温度测量的背景及演化历史,分析对比了国内外相关仪器设备的发展现状,总结了国产化产品还存在的差距和不足,另外对传感器、结构设计、数据通讯传输、数据后处理、可靠性研究等关键技术和研究热点进行了详细介绍,最后对未来无人平台的技术发展路线给出了思路和见解,开展投弃式温深剖面仪的相关技术研究和产品研制对实现国产化有积极的推动意义。 展开更多
关键词 投弃式 温深剖面仪 投弃式温深剖面仪(Expendable Bathythermograph XBT) 温度测量 深度测量
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船载多普勒声雷达 被引量:1
17
作者 陈景南 郑月明 +5 位作者 李诗明 苏立荣 兰友昌 陈炎涓 吕乃平 周明煜 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 1997年第1期131-138,共8页
前 言近20年来,声雷达已广泛地应用于陆地大气边界层的探测,并取得了很有价值的观测结果.由于在海洋上观察比较困难,声雷达在海上的观测还做得较少.在JONSWAPⅡ期间,Ot-tersten等[1]首先进行了船载声雷达的观测;在GATE(Global Atmosphe... 前 言近20年来,声雷达已广泛地应用于陆地大气边界层的探测,并取得了很有价值的观测结果.由于在海洋上观察比较困难,声雷达在海上的观测还做得较少.在JONSWAPⅡ期间,Ot-tersten等[1]首先进行了船载声雷达的观测;在GATE(Global Atmospheric Research ProgramAtlantic Tropical Experiment)研究计划中,Mandics等[2]在美国NOAA的“海洋”号船上安装了单点声雷达,进行海洋大气边界层的温度层结探测. 展开更多
关键词 多普勒声雷达 雷达天线 卫星定位 船载
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国家海域动态监视监测三维展示系统的设计与实现 被引量:2
18
作者 王飞 赵建华 《辽宁师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2014年第4期578-584,共7页
基于我国海域动态监视监测工作的开展需求,提出了国家海域动态监视监测三维展示系统的建设目标,通过对三维地理信息平台的介绍,指出了EV-Globe三维平台的技术优势.在充分分析系统建设目标的基础上,建立了系统的框架,明确了系统的功能.... 基于我国海域动态监视监测工作的开展需求,提出了国家海域动态监视监测三维展示系统的建设目标,通过对三维地理信息平台的介绍,指出了EV-Globe三维平台的技术优势.在充分分析系统建设目标的基础上,建立了系统的框架,明确了系统的功能.实现了以EV-Globe三维平台为基础,通过三维浏览、仿真模拟,以及信息统计分析等方法,对大数据量遥感影像的三维浏览,用海权属数据、海洋功能区划等业务数据的查询、统计分析,并通过引入触屏操作方式,使系统可以支持多种信息展示平台,更利于信息的交流以及发布.在实际应用的基础上,肯定了三维系统在海域监视监测中发挥的作用,分析了海域三维系统的发展形势. 展开更多
关键词 海域 监视监测 三维GIS EV-Globe
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关于海洋机器人去耦 被引量:2
19
作者 李俊鹏 《海洋技术》 1989年第3期63-70,共8页
本文给出一开启式海洋机器人流体动力学模型、去耦方案选择、系统结构设计和仿真,供同行交流。
关键词 海洋 机器人 去耦 流体力学模型
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一种船载走航式海气甲烷交换通量测量系统设计与应用研究 被引量:1
20
作者 钟超 梁前勇 陆敬安 《海洋技术学报》 2022年第6期17-24,共8页
海气界面交换是实现海洋和大气相互作用的重要途径,其通量代表海洋与大气之间的能量交换幅度。研究海气交换通量变化特征对监测海气界面碳循环过程、碳收支通量和全球气候变化具有重要意义。针对传统通量测量方法存在观测方式结合不足... 海气界面交换是实现海洋和大气相互作用的重要途径,其通量代表海洋与大气之间的能量交换幅度。研究海气交换通量变化特征对监测海气界面碳循环过程、碳收支通量和全球气候变化具有重要意义。针对传统通量测量方法存在观测方式结合不足、样品转移损耗大、无法实时测量导致计算结果偏差较大等问题,并结合实际工作需求,本文设计了水气甲烷交换通量自动测量系统。该系统主要由采集模块、控制模块及辅助模块构成,在硬件层面上实现了船载海表大气及表层海水甲烷同步走航测量。基于C#、JavaScript语言对流式数据实时存储及通量计算过程进行了可视化编程,该系统实现了交换通量结果计算自动化,解决了海水—大气界面甲烷含量及交换通量的快速实时测量等核心问题。通过对海气通量自动测量系统海试,验证了该系统设计的可行性,为后续研究多尺度海气相互作用及全球气候变化提供了新的技术手段。 展开更多
关键词 海气交换通量 走航测量 溶存甲烷浓度 控制模块
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