一种海洋传感器的电力线载波数据采集传输系统 被引量：2

1

作者 章雪挺 翁大平 +1 位作者 刘敬彪 沈张一 《传感器与微系统》 CSCD 2015年第2期88-91,共4页

针对电力线载波技术在数据传输中的应用,研究并改进了现有的基于220VAC电力线载波技术,实现了一种基于500VAC电力线载波模块,设计了基于500VAC船载数据采集传输系统,以获取海洋船载5路阻性负载的电压电流值和15路液压值,同时设计500VAC... 针对电力线载波技术在数据传输中的应用,研究并改进了现有的基于220VAC电力线载波技术,实现了一种基于500VAC电力线载波模块,设计了基于500VAC船载数据采集传输系统,以获取海洋船载5路阻性负载的电压电流值和15路液压值,同时设计500VAC输出可控电路,以降低水下模块功耗。系统以STM32F107处理器为核心,以改进的500VAC电力线载波模块为数据收发模块,在应用上实现了船载数据采集、传输和误码率的测试。经测试,能可靠地将数据传输到上位机,满足了设计要求。 展开更多

关键词 海洋传感器 电力线载波 数据采集 STM32F107 误码率

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分层异构海洋传感器网络多节点数据安全检测方法 被引量：8

2

作者 余剑 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第2期157-159,共3页

传统海洋传感器网络节点数据检测方法,对分层异构网络下的海洋传感器存在多节点数据安全检出率低的问题。为此,提出随分层异构海洋传感器网络多节点数据安全检测方法。首先,计算分层异构网络传感器链路层中的传输信噪比,确定传感器交互... 传统海洋传感器网络节点数据检测方法,对分层异构网络下的海洋传感器存在多节点数据安全检出率低的问题。为此,提出随分层异构海洋传感器网络多节点数据安全检测方法。首先,计算分层异构网络传感器链路层中的传输信噪比,确定传感器交互安全;通过特征模糊算法对传感器中的多节点进行节点安全检测;最后,通过神经网络算法对多节点下的数据安全进行检测计算。通过对比试验的方式,来证明设计方法的检出率高于传统方法,满足设计要求。 展开更多

关键词 分层异构 海洋传感器 多节点 数据安全

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基于海流运动的海洋传感器网络拓扑控制问题研究

3

作者 刘林峰 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期791-796,共6页

针对海洋传感器网络中节点会随着海流运动漂流而离开初始位置产生节点迁移的问题研究了网络部署方法和拓扑形成策略。建立了海洋传感器网络模型和海流运动模型，分析了在典型海流运动中海洋传感器节点的迁移规律，并给出了海洋传感器网... 针对海洋传感器网络中节点会随着海流运动漂流而离开初始位置产生节点迁移的问题研究了网络部署方法和拓扑形成策略。建立了海洋传感器网络模型和海流运动模型，分析了在典型海流运动中海洋传感器节点的迁移规律，并给出了海洋传感器网络的部署方法。此外，针对海洋环境中通信时延高、能耗大的特点还归纳了海洋传感器网络拓扑控制的目标需求，设计了一种适合该场景的拓扑控制算法，该算法采用合适大小的簇来形成三维拓扑结构。仿真实验表明该算法能计算出海洋传感器网络的方位偏移量，且能获取较优的拓扑结构，降低网络通信时延，还通过有效节能延长了海洋传感器网络的生命期。 展开更多

关键词 海洋传感器网络 海流运动 拓扑控制 部署问题 分簇结构

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海洋极低频电场传感器结构设计

4

作者 秦裕航 胡佳飞 +1 位作者 周勇 杜青法 《兵工自动化》 北大核心 2025年第4期44-46,70,共4页

针对探测海洋极低频电场对于传感器灵敏度要求高的特点,提出一种新型的电场传感器结构设计方案。基于海洋电场放大效应,开展传感器结构设计仿真研究,通过引入拓扑优化和形状优化的方法提高被测电场幅度,提升电场传感器的灵敏度。仿真结... 针对探测海洋极低频电场对于传感器灵敏度要求高的特点,提出一种新型的电场传感器结构设计方案。基于海洋电场放大效应,开展传感器结构设计仿真研究,通过引入拓扑优化和形状优化的方法提高被测电场幅度,提升电场传感器的灵敏度。仿真结果表明:结构设计后的海洋电场传感器相比无壳体传感器,灵敏度提高了2.28倍。 展开更多

关键词 海洋电场传感器 极低频电场 结构设计 优化

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一种海洋MEMS电导率传感器结构优化设计 被引量：5

5

作者 李志伟 李红志 +1 位作者 贾文娟 李醒飞 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1144-1150,共7页

为提高一种海洋MEMS电导率传感器的测量性能,基于电场基本理论分析了影响传感器测量性能的主要因素,并对传感器结构进行优化设计。采用COMSOL软件分别构建和仿真了优化前后传感器测量模型,得出海水电导率在5 mS/cm^70 mS/cm,激励频率在1... 为提高一种海洋MEMS电导率传感器的测量性能,基于电场基本理论分析了影响传感器测量性能的主要因素,并对传感器结构进行优化设计。采用COMSOL软件分别构建和仿真了优化前后传感器测量模型,得出海水电导率在5 mS/cm^70 mS/cm,激励频率在10 kHz^100 kHz范围内,传感器结构优化后比优化前对应的海水测量阻值范围提高了4.39倍,。优化后的传感器结构准确度提升至±1.18%,灵敏度提升至15.6 cm^-1。且优化前传感器结构准确度与灵敏度的仿真值与相关文献同类型结构传感器实际数据相近,因此本文优化设计贴近实际,参考价值较高。 展开更多

关键词 海洋传感器 电导率传感器 有限元分析 COMSOL仿真 MEMS

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海洋水色传感器零电平漂移校正方法探讨 被引量：3

6

作者 张民伟 唐军武 丁静 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期376-381,共6页

某海洋水色传感器数据异常,反演产品中有大量不规则条带.通过对大量数据进行分析,确定其数据异常的主要原因是各波段均受箝位(即零电平漂移)的影响.为此,提出了基于某一清洁水体点,利用自由平差原理进行箝位校正的方法.其次,将该箝位校... 某海洋水色传感器数据异常,反演产品中有大量不规则条带.通过对大量数据进行分析,确定其数据异常的主要原因是各波段均受箝位(即零电平漂移)的影响.为此,提出了基于某一清洁水体点,利用自由平差原理进行箝位校正的方法.其次,将该箝位校正方法应用于遥感影像,并对校正后的影像进行了叶绿素浓度反演,反演产品均匀性较好,细节丰富.最后,将反演产品与MODIS/Aqua产品进行了比较,表明经过箝位校正后的信号恢复正常.从而为箝位校正研究提供了一个新的方法,为海洋水色传感器的定量化应用提供一些支持. 展开更多

关键词 遥感 箝位校正 自由平差 海洋水色传感器

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海洋双光纤光栅压力传感器的温度响应特性 被引量：7

7

作者 张登攀 秦钢 +3 位作者 王永杰 王力 安佳 彭丹丹 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第6期9-11,15,共4页

为满足海洋温深剖面连续拖曳测量的要求,测量海水深度的光纤布拉格光栅(FBG)压力传感器是利用FBG温补传感器来解决交叉敏感问题。由于二者对温度响应时间不一致,导致在中尺度旋涡、锋面等温度骤变海域测试海水压力时有所偏差。针对这一... 为满足海洋温深剖面连续拖曳测量的要求,测量海水深度的光纤布拉格光栅(FBG)压力传感器是利用FBG温补传感器来解决交叉敏感问题。由于二者对温度响应时间不一致,导致在中尺度旋涡、锋面等温度骤变海域测试海水压力时有所偏差。针对这一现象,设计出了一种新型的双光纤光栅压力传感器,通过在压力传感器的中心和边缘各封装温补和压力光纤光栅(边缘光栅不接触弹性膜片,仅受温度影响),使其对温度响应特性接近一致。实验测试结果表明:传感器的温补和压力光纤光栅对温度响应时间分别是1. 45 s和1. 52 s,响应一致性好。通过海试验证,FBG压力传感器与参考压力传感器ALEC—TD的相关系数高达0. 990 6,基本消除温度响应不一致导致的测量误差,能够达到准确测量压力的目的。 展开更多

关键词 海洋压力传感器 交叉灵敏度 双光纤光栅 响应一致性 海试验证

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海洋重力传感器伺服回路分析与设计 被引量：2

8

作者 李宏生 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2002年第5期45-49,共5页

海洋重力仪是改善舰船惯导系统精度的重要设备,其重力传感器的伺服回路决定着仪器的精度和动态性能。作者在介绍零长弹簧海洋重力传感器结构原理的基础上,研究其伺服回路的结构组成和设计方法,分析了其主要环节参数对系统性能的影响,考... 海洋重力仪是改善舰船惯导系统精度的重要设备,其重力传感器的伺服回路决定着仪器的精度和动态性能。作者在介绍零长弹簧海洋重力传感器结构原理的基础上,研究其伺服回路的结构组成和设计方法,分析了其主要环节参数对系统性能的影响,考察了其时域性能,对海洋重力仪的研制具有重要指导作用。 展开更多

关键词 海洋重力传感器 伺服回路 时域 动态性能 设计方法 惯性导航系统

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基于最小二乘法的海洋温度传感器动态响应特性测量不确定度研究 被引量：5

9

作者 王朋朋 赵士伟 +1 位作者 孟文蓉 叶松 《计量学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期886-892,共7页

针对海洋温度传感器动态响应特性测试需求,通过水文传感器时间常数测量装置对典型海洋温度传感器进行了时间常数测试,分析了时间常数特性,并根据测量原理对基于最小二乘法的时间常数测量结果进行了综合全面的不确定度研究。结果表明:时... 针对海洋温度传感器动态响应特性测试需求,通过水文传感器时间常数测量装置对典型海洋温度传感器进行了时间常数测试,分析了时间常数特性,并根据测量原理对基于最小二乘法的时间常数测量结果进行了综合全面的不确定度研究。结果表明:时间常数与温度阶跃大小无关,不同类型传感器的时间常数与运动速度满足不同的函数关系,可用该函数关系式表征该传感器的时间常数特性;在0.5~3.0 m/s范围内,时间常数测量结果的相对扩展不确定度优于10.2%,与其最大允许误差±10%相当,满足水文传感器时间常数测量装置的性能要求。水槽的温度波动度和均匀性是不确定度的主要来源,营造理想的阶跃环境,保持测试环境工况稳定,能有效减小初始电压和初始时刻引入的不确定度分量,提高动态响应特性的测量精度。 展开更多

关键词 计量学 海洋温度传感器 动态响应特性 水文传感器 时间常数 测量不确定度

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海洋电导率传感器动态标定方法研究 被引量：3

10

作者 王朋朋 杨健 +1 位作者 赵士伟 李镇 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期751-756,共6页

针对海洋电导率传感器动态响应特性测试需求,使用水文传感器时间常数测量装置对典型海洋电导率传感器进行了测试。通过实验,分析得到时间常数特性,总结提出动态标定方法,并全面准确地进行了测量不确定度评定。结果表明:时间常数与电导... 针对海洋电导率传感器动态响应特性测试需求,使用水文传感器时间常数测量装置对典型海洋电导率传感器进行了测试。通过实验,分析得到时间常数特性,总结提出动态标定方法,并全面准确地进行了测量不确定度评定。结果表明:时间常数与电导率阶跃大小无关,与运动速度符合特定函数关系,因此可以选择比较稳定的8 mS/cm~12 mS/cm中的任一点作为电导率阶跃标定点,用运动速度与时间常数的函数关系作为动态标定结果;各速度点时间常数测量结果的相对扩展不确定度优于7.4%,小于其最大允许误差±10%。 展开更多

关键词 海洋电导率传感器 动态标定方法 时间常数 测量不确定度

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基于MEMS海洋湍流传感器实验研究 被引量：2

11

作者 张严 《现代电子技术》 北大核心 2016年第1期137-139,共3页

运用压阻式的基本原理和MEMS技术共同应用于海洋湍流传感器中。首先分析MEMS传感器的基本原理,重点研究了对MEMS传感器性能的实验测试。在风洞实验中,设计有风没风交替作用于传感器和不同风速下作用于传感器的实验;在水下实验中,设计了... 运用压阻式的基本原理和MEMS技术共同应用于海洋湍流传感器中。首先分析MEMS传感器的基本原理,重点研究了对MEMS传感器性能的实验测试。在风洞实验中,设计有风没风交替作用于传感器和不同风速下作用于传感器的实验;在水下实验中,设计了不同流速下水流作用于传感器的实验。通过实验能够得到MEMS传感器在不同响应下的结果。 展开更多

关键词 MEMS 海洋湍流传感器 惠斯通电桥 风洞实验

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水下激光诱导荧光成像装置与图像校正处理

12

作者 张瑞 朱绍悠 +5 位作者 王远航 陆家山 李舒伟 王桂秋 关亚风 耿旭辉 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第7期374-381,共8页

水下荧光成像技术广泛应用于环境监测、海洋生物研究、海洋能源探测等领域。然而,受到光在水中的吸收、散射等复杂光学环境因素的影响,水下荧光成像往往存在对比度不足和噪声干扰等问题。因其严重影响图像的质量和后续分析,故亟待发展... 水下荧光成像技术广泛应用于环境监测、海洋生物研究、海洋能源探测等领域。然而,受到光在水中的吸收、散射等复杂光学环境因素的影响,水下荧光成像往往存在对比度不足和噪声干扰等问题。因其严重影响图像的质量和后续分析,故亟待发展水下图像增强和修复技术以降低这些影响。设计并搭建了一种水下荧光成像装置,针对其构建了一套标准系数图像校正算法。该算法以荧光均匀物体为基准得出归一化校正系数并用于荧光图像校正。使用该方法使探测器信噪比提高了22倍,其对罗丹明B的检测限低至40μg/L。通过对校正前后图片荧光信号强度、信噪比、样品图像及检测限进行分析,证明了该方法能够提高荧光成像的对比度和可识别性。 展开更多

关键词 海洋传感器 水下荧光成像 激光诱导荧光 图像校正

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基于周期性穿孔悬臂梁的压电俘能器数值仿真研究

13

作者 崔新风 徐思朋 +1 位作者 黄孝清 牟恺宁 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2025年第1期158-165,共8页

针对海洋监测等小型传感器无法长期稳定供电问题,压电俘能器提供了一种新的解决方案。本文提出了一种基于周期性穿孔梁的压电俘能器,它可以有效地将清洁能源(如波浪能)中的振动能转化为电能。本文首先建立了压电能量俘获结构的机电频响... 针对海洋监测等小型传感器无法长期稳定供电问题,压电俘能器提供了一种新的解决方案。本文提出了一种基于周期性穿孔梁的压电俘能器,它可以有效地将清洁能源(如波浪能)中的振动能转化为电能。本文首先建立了压电能量俘获结构的机电频响函数模型;然后在理论分析基础上,对与穿孔基底层相关的参数进行了敏感度分析;最后采用有限元方法进行了数值仿真研究。研究结果表明,基底层的厚度和填充率同峰值电压的相关度最为显著,而穿孔数与峰值电压的相关度最不显著。基底层厚度减小、填充率减小和穿孔数增多都有助于降低谐振频率,并提高峰值电压输出。仿真结果表明,与传统无孔结构相比,穿孔结构的谐振频率最大降低了22.63%,而峰值电压最大提高了61.54%。 展开更多

关键词 海洋传感器自供电 压电俘能器 周期性穿孔悬臂梁 参数敏感度 谐振频率 峰值电压

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大型海洋资料浮标前置采集器软件建模

14

作者 李崇 黎明 +1 位作者 綦声波 王鑫宁 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2012年第7期11-13,共3页

通过UML(Unified Modeling Language,统一建模语言)对大型海洋资料浮标的前置采集器软件部分进行软件建模。在嵌入式软件复杂度较低时,设计与分析多采用流程图,自定义框图和自然语言来描述。对于软件逻辑复杂,工作环境苛刻并对系统可靠... 通过UML(Unified Modeling Language,统一建模语言)对大型海洋资料浮标的前置采集器软件部分进行软件建模。在嵌入式软件复杂度较低时,设计与分析多采用流程图,自定义框图和自然语言来描述。对于软件逻辑复杂,工作环境苛刻并对系统可靠性要求较高的大型浮标系统,普通的软件分析方法难以胜任并且难以沟通维护。而UML语言作为业界标准对复杂软件建模分析有着良好的效果。使用用例分析对前置采集器的软件需求进行分析,明确系统设计的目的和要点。使用状态图对前置采集器软件的关键行为进行描述,使系统结构明确并易于分析和实现。 展开更多

关键词 UML 海洋观测 状态机 嵌入式系统 用例图 海洋传感器

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双重约束下的海洋无线传感网自适应成簇算法 被引量：1

15

作者 张媛媛 吴华锋 +1 位作者 鲜江峰 梅骁峻 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2019年第19期128-133,184,共7页

针对海洋无线传感器网络(Ocean Wireless Sensor Network,OWSN)中,节点在海洋高度动态性环境中存在能量消耗快,网络寿命短等问题,提出改进的LEACH-τ算法。该算法在簇头选择上考虑了节点的剩余能量值和距汇聚节点的距离,并且根据簇头剩... 针对海洋无线传感器网络(Ocean Wireless Sensor Network,OWSN)中,节点在海洋高度动态性环境中存在能量消耗快,网络寿命短等问题,提出改进的LEACH-τ算法。该算法在簇头选择上考虑了节点的剩余能量值和距汇聚节点的距离,并且根据簇头剩余能量与平均剩余能量的差值和簇头节点离汇聚节点的距离与平均距离的差值,从簇头节点选择中继节点(τ节点)来实现与汇聚节点之间的通信。计算机仿真结果表明,算法相较于LEACH、IMHT-LEACH,整体的能耗减少,有效延长了海洋无线传感网络的生命周期。 展开更多

关键词 针对海洋无线传感器网络(OWSN) LEACH-τ 簇头选择 能量消耗 网络生命周期

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船载微型Ga-In共晶固定点的现场复现方法研究 被引量：2

16

作者 朱幸福 潘江 +4 位作者 王光耀 刁福广 孙建平 李婷 王彭宇 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第8期1125-1131,共7页

将温标固定点技术应用于船载现场是实现温度量值扁平化,提升海洋温度测量水平的重要手段。为了弥补ITS90温标在海洋温区(-5~35℃)范围内固定点数目不足,不能对NTC热敏电阻进行有效校准的缺陷,研制了微型Ga-In共晶固定点,开展了船载控温... 将温标固定点技术应用于船载现场是实现温度量值扁平化,提升海洋温度测量水平的重要手段。为了弥补ITS90温标在海洋温区(-5~35℃)范围内固定点数目不足,不能对NTC热敏电阻进行有效校准的缺陷,研制了微型Ga-In共晶固定点,开展了船载控温箱微型Ga-In固定点温坪复现研究,同时探索了环境温度条件下微型Ga-In共晶固定点的复现。采用切线交点法和三次多项式拟合法对微型Ga-In固定点进行了评估和分析。结果表明:微型Ga-In共晶固定点重复性优于1 mK;微型Ga-In共晶固定点应该在固态并低于熔点的环境下保存。采用切线交点法赋值得到微型Ga-In共晶固定点相变温度为15.6549℃,扩展不确定度为1.54 mK(k=2)。 展开更多

关键词 温度计量 微型共晶固定点 Ga-In二元合金 NTC热敏电阻 海洋温度传感器 现场校准

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南海东北部基于标准经验算法的遥感叶绿素a反演结果比较分析 被引量：11

17

作者 曾银东 商少凌 +1 位作者 张彩云 吴璟瑜 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2004年第8期14-18,共5页

比较了2000年夏季邻近珠江口的南海东北部海区海洋水色传感器SeaWiFS遥感与走航叶绿素a(Chla)的分布 ,着重对比在运用Ruddick的浑浊水体大气校正方法的条件下OC2,OC4和OCTSC的3种标准经验算法反演的SeaWiFS遥感Chla与实测Chla偏离的相... 比较了2000年夏季邻近珠江口的南海东北部海区海洋水色传感器SeaWiFS遥感与走航叶绿素a(Chla)的分布 ,着重对比在运用Ruddick的浑浊水体大气校正方法的条件下OC2,OC4和OCTSC的3种标准经验算法反演的SeaWiFS遥感Chla与实测Chla偏离的相对程度。结果表明 ,3种产品都能够反映Chla从近岸向远岸降低的空间分布特征 ,但从近岸到远岸划分3个子区域分别对遥感与走航Chla求均值比较的结果表明 ,OC4产品偏离实测Chla分布的程度明显小于其他2种产品。此外3种产品的Chla频率分布差异显著。 展开更多

关键词 海洋水色传感器SeaWiFS 叶绿素a(Chla) 标准经验算法 比较分析 南海东北部

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采用二流式算法的GOCI／AOT反演方法及其应用 被引量：1

18

作者 姚玲玲 张霄宇 江彬彬 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2424-2432,共9页

针对静止海洋水色传感器(GOCI)2.1μm短波红外通道缺失和高太阳天顶角的特点,采用二流式算法,并考虑气溶胶的折射率、地球曲率等因素,重新计算地表反射率、表观反射率以及反演GOCI气溶胶光学厚度(AOT).结果表明:参数重新计算后的GOCI\AO... 针对静止海洋水色传感器(GOCI)2.1μm短波红外通道缺失和高太阳天顶角的特点,采用二流式算法,并考虑气溶胶的折射率、地球曲率等因素,重新计算地表反射率、表观反射率以及反演GOCI气溶胶光学厚度(AOT).结果表明:参数重新计算后的GOCI\AOT反演精度明显增高;根据目前广泛使用的实测AOT(440nm)>1.00霾判定阈值,采用线性内插方法,建议GOCI\AOT以AOT(555nm)>0.81作为霾判定阈值;中分辨率成像光谱仪(MODIS)是业务化的极轨卫星,GOCI\AOT整体略大于MODIS\AOT,拟合精度R2=0.82.以2015年11月27日至同年12月2日华北地区发生的霾事件为例,结合具有大范围观测能力的MODIS卫星,多源遥感监测方法有效地反映了该霾事件的动态发展过程. 展开更多

关键词 静止海洋水色传感器(GOCI) 气溶胶光学厚度(AOT) 二流式算法 霾事件 动态观测

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重力图形匹配技术在水下导航中的应用 被引量：41

19

作者 袁书明 孙枫 +1 位作者 刘光军 陈晶 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2004年第2期13-17,共5页

以国外有关文献为依据,对重力图形匹配技术的基本原理和关键技术进行了分析,介绍了重力图形匹配技术应用于水下导航的研究现状,探讨了未来的发展方向,为国内相关领域的研究人员提供参考。

关键词 重力图形匹配技术 水下导航 惯性导航系统 海洋重力数据库 海洋重力传感器

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