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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基于状态转移算法的燃气管道微小泄漏定位研究

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作者 翟庆波 宁方立 +2 位作者 黄丛慧 韦娟 苏兆婧 《振动与冲击》 北大核心 2025年第11期139-148,共10页

针对当前基于传声器阵列的燃气管道泄漏定位算法中有网格法存在的基不匹配问题、无网格法不能计算泄漏源声功率以及易受环境噪声影响的问题,提出了基于状态转移算法的燃气管道微小泄漏定位算法。由于燃气管道出现微小泄漏时会产生泄漏超... 针对当前基于传声器阵列的燃气管道泄漏定位算法中有网格法存在的基不匹配问题、无网格法不能计算泄漏源声功率以及易受环境噪声影响的问题,提出了基于状态转移算法的燃气管道微小泄漏定位算法。由于燃气管道出现微小泄漏时会产生泄漏超声,通过声传播模型计算传声器阵列测量到的泄漏声信号并计算互谱矩阵的理论值,同时根据传声器阵列实际测量的泄漏声信号计算互谱矩阵的实际值,由互谱矩阵的理论值与实际值建立能量函数并通过状态转移算法对能量函数做全局寻优实现泄漏定位。搭建了燃气管道微小泄漏试验平台并设计了垫片泄漏和阀门泄漏定位试验,试验结果表明所提算法能准确定位包括垫片及阀门泄漏在内的燃气管道微小泄漏,与常规波束形成算法相比,所提算法空间分辨率更高,同时在不同定位频率下垫片泄漏的声压级误差均至少降低了25 dB、阀门泄漏的声压级误差均至少降低了20 dB,在不同定位距离下垫片泄漏的声压级误差均至少降低了15 dB、阀门泄漏的声压级误差均至少降低了20 dB,表明所提算法对泄漏源的声压级预测更加准确。 展开更多

关键词 状态转移算法 燃气管道 微小泄漏 超声定位 传声器阵列

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白冠覆盖率自动提取算法改进及参数化

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作者 姬昊 姜文正 +3 位作者 王胜利 马洪余 刘展池 杨光 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期133-143,共11页

白冠是一种常见的海洋自然现象,海面白冠的精确识别和提取对海气相互作用、海洋遥感等研究和应用有重要的科学意义和实用价值。基于数字图像处理的白冠自动提取技术具有处理效率高、准确性好、成本低等特点,但在实际海况下拍摄的图像受... 白冠是一种常见的海洋自然现象,海面白冠的精确识别和提取对海气相互作用、海洋遥感等研究和应用有重要的科学意义和实用价值。基于数字图像处理的白冠自动提取技术具有处理效率高、准确性好、成本低等特点,但在实际海况下拍摄的图像受太阳光照的影响会存在光照不均现象,容易造成白冠误提取,使得准确提取白冠覆盖率(WC)的难度大大增加,并对后期白冠覆盖率参数化研究产生不可忽视的影响。为了解决这一难题,本文在传统自适应阈值分割算法基础上,针对光照不均的海浪图像提出了应用同态滤波和图像增强的光照校正改进算法,以消除光照不均对白冠识别提取的影响。使用立体摄影测量系统拍摄的海浪图像进行了提取实验,并与传统白冠提取算法的结果进行了对比。结果表明改进算法大幅提高了光照不均情况下白冠提取的精度,验证了该算法的可靠性,有效提高了白冠覆盖率的计算正确率,进而提高了白冠覆盖率与海面10 m风速拟合关系式的准确度和可靠性。 展开更多

关键词 白冠覆盖率 阈值分割 同态滤波 光照校正 风速

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南海陆坡区第一模态内孤立波能量与能通量特征研究 被引量：1

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作者 高健男 陈亮 +1 位作者 熊学军 荣林泰 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期47-61,共15页

对于南海北部内孤立波能量及通量特征的研究,受限于观测数据的缺乏,前人的工作主要针对南海东北部的深水区内孤立波,而对陆坡浅水区内孤立波能量特征研究较少,本文基于南海北部东沙群岛西侧陆坡区潜标观测资料,从结构特征和统计特征两... 对于南海北部内孤立波能量及通量特征的研究,受限于观测数据的缺乏,前人的工作主要针对南海东北部的深水区内孤立波,而对陆坡浅水区内孤立波能量特征研究较少,本文基于南海北部东沙群岛西侧陆坡区潜标观测资料,从结构特征和统计特征两方面对该海域第一模态内孤立波能量与能通量进行分析研究。结果表明:①研究区第一模态内孤立波能量主要分布于海洋上层,垂向空间分布上动能集中于0~100 m深度,在海表面达到最大,而势能更集中于水体50~150 m深度,在海表面为0;动势能比随振幅增大而增大,当振幅小于60 m时,动能与势能数值相似,统计拟合比值约为0.98,当振幅大于60 m时,大部分内孤立波动能大于势能,统计拟合比值约为1.60;观测期间内9月总能量最大,12月平均能量最大。②研究区第一模态内孤立波能通量主要分布于海洋上层且为负值,其中非线性平流项要远小于速度压强项,其统计拟合比值约为0.34;观测期间内8月总能通量最大,12月平均能通量最大。③与海盆区及东沙群岛东侧陆坡区的2套历史潜标观测结果对比可得,内孤立波从海盆区到陆坡区的传播过程中存在极大能量损耗,该海区内孤立波统计拟合动势能比大于东沙群岛东侧陆坡区,这可能由于东侧陆坡区地形更为陡峭使得波形易于陡化,导致动能向势能转化。观测区内孤立波非线性程度总体要小于东侧陆坡区,但比海盆区更强,且该海区存在较强的局地能量耗散。 展开更多

关键词 内孤立波 陆坡区 能量特征分析 能通量特征分析

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深海岩芯取样钻机研究现状与展望

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作者 任玉刚 张晓宇 +2 位作者 杨继超 杨旭 杨志国 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第10期8-14,共7页

深海中蕴藏有丰富的矿产资源,其开采利用可有效地解决全球性资源短缺的问题。对于深海矿产资源的探索和开采,深海岩芯取样钻机是必不可少的技术设备。目前,国内外已成功研发并制造出多种型号的深海岩芯取样钻机,其中一些已被用于深海岩... 深海中蕴藏有丰富的矿产资源,其开采利用可有效地解决全球性资源短缺的问题。对于深海矿产资源的探索和开采,深海岩芯取样钻机是必不可少的技术设备。目前,国内外已成功研发并制造出多种型号的深海岩芯取样钻机,其中一些已被用于深海岩芯取样,但均存在不同程度的技术难题。本文在研究国内外深海岩芯取样钻机设计技术及开发经验的基础上,提出了深海岩芯取样钻机的关键技术,并对我国深海岩芯取样钻机的发展做出了预测,以期为我国深海岩芯取样钻机的研发和改进提供参考。 展开更多

关键词 深海岩芯 取样钻机 岩芯钻机技术进展

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基于改进Mask R-CNN的船载地波雷达目标检测方法

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作者 张梦妮 王祎鸣 吴勇剑 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第3期693-705,共13页

船载地波雷达易受复杂海况和平台运动的影响,导致其对海上船只目标的检测能力降低,尤其是对密集多目标区和弱目标区的探测更加困难。针对上述问题,本文提出一种改进实例分割区域卷积神经网络(Mask Region Convolutional Neural Network,... 船载地波雷达易受复杂海况和平台运动的影响,导致其对海上船只目标的检测能力降低,尤其是对密集多目标区和弱目标区的探测更加困难。针对上述问题,本文提出一种改进实例分割区域卷积神经网络(Mask Region Convolutional Neural Network,Mask R-CNN)的船载地波雷达目标检测方法。首先,构建船载地波雷达距离-多普勒谱数据集,发展了船载地波雷达船只目标样本自适应特征提取算法;然后,将Mask R-CNN引入船载地波雷达距离-多普勒谱图的目标检测和实例分割,进而结合卷积块的注意力机制实现目标回波深层特性信息的挖掘;最后,通过实测数据和船舶自动识别系统对本文方法进行验证。实验结果表明:与Mask R-CNN、YOLOv7和背景识别CFAR方法相比,本文提出的方法不仅减少了常规背景下的目标漏检情况,而且能够有效检测强海杂波干扰下的弱目标以及多船只回波相互重叠的聚集区域目标,提高了船载地波雷达对海上船只目标的探测能力。 展开更多

关键词 船载地波雷达 目标检测 Mask R-CNN 实例分割 注意力机制

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蓝碳资源资产确认、计量及报表编制框架

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作者 宋江琼 李萍 +3 位作者 刘超 刘大海 穆景利 张智 《生态学报》 北大核心 2025年第15期7340-7348,共9页

蓝碳资源是我国生态价值极高的自然资源,在应对气候变化、保护生物多样性和维护生态平衡过程中发挥了重要作用。编制蓝碳资源资产负债表有利于合理开发、利用、保护和管理蓝碳资源,不断完善国家自然资源资产管理制度,促进海洋生态文明... 蓝碳资源是我国生态价值极高的自然资源,在应对气候变化、保护生物多样性和维护生态平衡过程中发挥了重要作用。编制蓝碳资源资产负债表有利于合理开发、利用、保护和管理蓝碳资源,不断完善国家自然资源资产管理制度,促进海洋生态文明建设。然而,目前蓝碳资源资产存在底数模糊不清、分类标准不统一、监管难度大等诸多问题,制约了蓝碳资源的发展和蓝碳资源资产化管理水平的提高。鉴于此,结合我国蓝碳资源现状,对蓝碳资源资产纳入核算时的核算主体、确认条件、计量方法、报表编制等提出具体操作思路:(1)按照核算范围、对象和需求的不同,将核算主体归纳为宏观和微观两个层次;(2)在厘定蓝碳资源概念和资产确认条件的基础上,明确界定了蓝碳资源资产的概念。从生态系统的角度切入,根据核算内容和功能,将资产划分成红树林、盐沼、海草床、浮游植物、大型藻类以及贝类六大类,并预留空间以便后续补充;(3)阐述了蓝碳资源资产核算框架以及实物量、价值量的核算方法,将蓝碳资源资产价值量按照供给服务、调节服务以及文化服务三个层面设置相关价值核算指标。(4)尝试性构建了蓝碳资源资产核算表,以便评估蓝碳资源资产动态变化情况。研究旨在建立一套适合蓝碳的资源资产核算体系,为自然资源资产负债表、蓝碳资源资产负债表的编制提供借鉴。同时,加快推动蓝碳资源由生态价值向经济价值转化,实现资源的合理利用与生态环境可持续发展,为我国环境会计框架的搭建提供科学参考。 展开更多

关键词 蓝碳资源 核算主体 蓝碳资源资产 生态系统服务 蓝碳资源资产核算表

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多光谱融合的海洋沉积物碳含量检测 被引量：3

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作者 李雪莹 李宗民 +4 位作者 侯广利 邱慧敏 吕红敏 陈光源 范萍萍 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2898-2903,共6页

海洋沉积物中碳的变化是衔接海洋生态系统的过去与未来的信息桥梁,揭示了海洋生态过程变化规律。因此开展海洋沉积物碳含量的研究,对掌握海洋生态系统碳循环规律,研究全球碳循环,研究对气候变化的响应和反馈有着重要的作用。光谱技术是... 海洋沉积物中碳的变化是衔接海洋生态系统的过去与未来的信息桥梁,揭示了海洋生态过程变化规律。因此开展海洋沉积物碳含量的研究,对掌握海洋生态系统碳循环规律,研究全球碳循环,研究对气候变化的响应和反馈有着重要的作用。光谱技术是一种快速、无损的测量方法,在定量分析中已有很成熟的应用。多光谱融合通过将多个光谱数据结合一起,获得比单一光谱更丰富的信息,有利于物质的分析研究。将多光谱融合应用于海洋沉积物碳含量的研究,以青岛海洋潮间161份沉积物为样品,分别采用海洋光学QE65000光谱仪(光谱仪1)和AVANTES光纤光谱仪AvaSpec-ULS2048(光谱仪2)采集沉积物可见-近红外光谱。将两种光谱仪的光谱进行多光谱融合,分别采用偏最小二乘回归算法(PLSR)和BP神经网络算法(BPNN)建立沉积物碳含量模型。在PLSR沉积物碳含量建模结果中,多融合光谱结果优于光谱仪2,略低于光谱仪1,RPD值为1.968;在BPNN沉积物碳含量建模结果中,多融合光谱结果优于两个单光谱仪,RPD值为2.235。将多光谱融合后的光谱划分多个波段,分别建立沉积物碳含量模型,寻找沉积物碳的特征波段。通过分析多光谱融合各波段模型结果,560~790 nm的建模效果最好,R_(c)^(2)为0.949,RMSEC为0.550,R_(p)^(2)为0.874,RMSEP为0.733,RPD值为2.823。预测效果相较于光谱仪1、光谱仪2、多光谱融合全波段都有了显著的提高。因此采用多融合光谱特征波段建立海洋沉积物碳含量模型,能够提高海洋沉积物碳含量的预测结果,建立准确度更高的沉积物碳模型,为沉积物碳的快速测定打下基础。 展开更多

关键词 海洋沉积物 多光谱融合 碳 光谱技术

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单摆永磁直驱式波浪能发电装置的性能研究 被引量：2

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作者 李文宏 管超 刘晨 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第4期200-204,共5页

为解决海洋仪器的长期能源供应问题,基于永磁材料的电磁特性,结合易于起振的摆式俘能机制,提出了一种与小体积球形浮标相结合的永磁式波浪能发电装置。详细论述了装置的发电原理和设计方案,推导了装置在波浪激励下的运动模型。依靠AQWA... 为解决海洋仪器的长期能源供应问题,基于永磁材料的电磁特性,结合易于起振的摆式俘能机制,提出了一种与小体积球形浮标相结合的永磁式波浪能发电装置。详细论述了装置的发电原理和设计方案,推导了装置在波浪激励下的运动模型。依靠AQWA与Maxwell软件进行了联合仿真并对装置进行了参数优化,最终仿真结果表明:在波浪入射角度β=0°,波浪周期T=3.5s,波浪高度H=0.6m的波况下摆锤做周期T_(p)=2s,幅值A_(p)=15°的往复振荡运动,单相绕组产生的感应电动势最大可达27.7V,最佳输出功率为2.07W,可有效满足海洋仪器的供电要求。 展开更多

关键词 海洋仪器 波浪能发电 电磁转换 数值仿真 运动模拟 球形浮标

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水声信道模拟仪设计与实现 被引量：1

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作者 任鹏 李炳裕 吕志超 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第6期1-8,共8页

水声信道是无线传输水下观测信息的重要途径。为了测试水下装备,通常需要开展水下观测和水声传输实验,周期长、成本高。在陆上模拟水声信道,基于模拟信道测试水下装备观测端至终端的水声传输性能,有望提升实验效率、降低实验成本。然而... 水声信道是无线传输水下观测信息的重要途径。为了测试水下装备,通常需要开展水下观测和水声传输实验,周期长、成本高。在陆上模拟水声信道,基于模拟信道测试水下装备观测端至终端的水声传输性能,有望提升实验效率、降低实验成本。然而,目前水声信道模拟通常通过计算机仿真实现,无法实体连接水下装备对其测试。发展模拟水声信道的嵌入式仪器是实现水下装备陆上测试的迫切需求。为了达到此目标,该研究基于指定海域温度、盐度、地形地貌等参数,配置水声信道模型,设计并实现水声信道模拟系统软件,适配至国产嵌入式平台,形成水声信道模拟仪。水声信道模拟仪能够与水下装备实体连接,形成短周期、低成本的水下装备陆上测试新实验方案。 展开更多

关键词 信道模拟 水声通信 嵌入式系统

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基于VRX的无人水面船智能控制虚拟仿真实验平台设计

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作者 张宇 李洪宇 王宗省 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第8期121-128,共8页

船舶智能控制课程实践环节通常需要高投入且具有较高风险,虚拟仿真技术可以为学生提供了一个低成本、无风险的学习环境。该研究设计了一套基于VRX的无人水面船智能控制虚拟仿真实验平台,构建了无人水面船模型的基本结构并确定控制算法... 船舶智能控制课程实践环节通常需要高投入且具有较高风险,虚拟仿真技术可以为学生提供了一个低成本、无风险的学习环境。该研究设计了一套基于VRX的无人水面船智能控制虚拟仿真实验平台,构建了无人水面船模型的基本结构并确定控制算法与无人船的通信方案;针对所使用的无人船建立其运动学模型和动力学模型,并根据实验结果对模型进行修正;设计了基于反步法的轨迹跟踪控制器,对算法的轨迹跟踪效果进行系统测试。通过三维虚拟场景展示了无人船跟踪航行过程,运行效果表明该虚拟仿真实验平台为学生提供了一个安全便捷的实践应用平台,有助于激发学生的学习兴趣。 展开更多

关键词 无人水面船 智能控制 虚拟仿真 实验教学

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霍尔锚落锚贯入力峰值及相应深度的分析 被引量：1

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作者 羊玓雯 王闻恺 +2 位作者 杨少鹏 张民曦 喻国良 《船海工程》 北大核心 2024年第3期101-106,共6页

针对霍尔锚在静水中的垂直落锚情况,通过理论分析和物理试验,分析锚质量、触地速度、海床土体强度,以及土体粒径等对霍尔锚贯入力峰值及相应贯入深度的影响。结果表明,贯入力峰值及其对应的贯入深度与锚质量和触地速度呈二次函数关系,... 针对霍尔锚在静水中的垂直落锚情况,通过理论分析和物理试验,分析锚质量、触地速度、海床土体强度,以及土体粒径等对霍尔锚贯入力峰值及相应贯入深度的影响。结果表明,贯入力峰值及其对应的贯入深度与锚质量和触地速度呈二次函数关系,与土体粒径呈指数函数关系,以此分别提出霍尔锚贯入力峰值及相应贯入深度的计算公式,为海底结构物强度的设计与防护提供技术支撑。 展开更多

关键词 霍尔锚 落锚 贯入力 贯入深度 海床

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自适应多信标DR/LBL紧组合导航方法研究

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作者 邵虎林 王胜利 +2 位作者 朱甘罗 薛晓明 王磊 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第15期135-139,共5页

为应对现有基于水声定位的组合导航方法中,信标应答信号接收不稳定,以及因声速误差导致的测距误差对导航性能的影响,提出一种紧组合导航方法。基于扩展卡尔曼滤波方法,以航速、航迹角定点运动学方程以及声速随机扰动为系统方程,使用时... 为应对现有基于水声定位的组合导航方法中,信标应答信号接收不稳定,以及因声速误差导致的测距误差对导航性能的影响,提出一种紧组合导航方法。基于扩展卡尔曼滤波方法,以航速、航迹角定点运动学方程以及声速随机扰动为系统方程,使用时延作为观测量,根据接收到的随机数量的时延信息,自适应构建观测方程,以实现对信标应答信号各种接收情况的自适应处理。经过在青岛近海的实验验证,此方法数据利用率高,且具有更快的收敛速度和更高的定位精度。此外,它还能够有效地估计海水的平均声速,具备一定的实用性。 展开更多

关键词 长基线声学定位 航位推算算法 扩展卡尔曼滤波算法 组合导航

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基于POM的全球M_(2)正压潮数值模拟

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作者 付庆军 林磊 +1 位作者 谭伟 王胜利 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期31-40,共10页

普林斯顿海洋模型(POM)是应用较为广泛的区域海洋数值模型,但在全球潮汐数值模拟中的适用性尚待检验。本研究将三极网格和潮汐势引入POM中,对包含北极点的海洋潮波问题进行模拟,并建立水平分辨率1°×1°的全球大洋潮波数... 普林斯顿海洋模型(POM)是应用较为广泛的区域海洋数值模型,但在全球潮汐数值模拟中的适用性尚待检验。本研究将三极网格和潮汐势引入POM中,对包含北极点的海洋潮波问题进行模拟,并建立水平分辨率1°×1°的全球大洋潮波数值模型,对全球M_(2)正压潮波进行数值模拟。模拟结果显示,太平洋存在5个M_(2)分潮无潮点,大西洋存在4个M_(2)分潮无潮点,印度洋存在3个M_(2)分潮无潮点,北冰洋存在2个M_(2)分潮无潮点;总体来看,大洋M_(2)分潮振幅小于近岸振幅,赤道太平洋海域出现2个M_(2)分潮的高振幅区,北冰洋与其他三大洋相比振幅最小。POM模拟结果与TPXO7.2全球潮汐同化模型结果基本一致,两者振幅均方根误差为5.6 cm,迟角均方根误差为10.0°,振幅的平均相对误差为12.5%;POM模拟结果与全球潮汐常数(GTCs)数据集对比,两者振幅均方根误差为21.4 cm,迟角的均方根误差为29.1°,振幅的平均相对误差为25.1%。表明所构建的POM全球大洋潮波模型能够较为准确地模拟全球潮波,得到全球潮汐的分布特征,为POM应用于其他全球海洋动力过程研究提供借鉴和参考。 展开更多

关键词 普林斯顿海洋模型(POM) 三极网格 M_(2)正压潮 全球大洋潮波模型 海洋潮波

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基于PVDF球形换能器的载人潜水器浮力材料损伤侦听定位技术

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作者 丁忠军 尹广睿 +2 位作者 刘晨 刁广照 李洪宇 《船海工程》 北大核心 2024年第4期6-12,共7页

针对载人潜水器作业过程中浮力材料受损位置难以实时监测、定位的问题,提出一种基于聚偏氟乙烯(PVDF)球形换能器的载人潜水器浮力材料损伤定位的方法。为确定损伤部位中浮力材料损伤的精确位置,设计了基于最优四元阵列原理的PVDF球形换... 针对载人潜水器作业过程中浮力材料受损位置难以实时监测、定位的问题,提出一种基于聚偏氟乙烯(PVDF)球形换能器的载人潜水器浮力材料损伤定位的方法。为确定损伤部位中浮力材料损伤的精确位置,设计了基于最优四元阵列原理的PVDF球形换能器阵列。利用时延差值法进行声源定位模型的建立,获得浮力材料断裂部位的精确坐标。为提取有效的浮力材料断裂声信号,设计了基于改进DnCNN(denoising convolutional neural network)声信号去噪方法。根据定位原理设计了浮力材料损伤定位的软硬件系统,并搭建实验平台验证了方法的可行性。实验结果表明,基于改进DnCNN声信号去噪方法在实验室模拟噪声环境下,可以对浮力材料断裂目标信号进行有效提取;在声源位置距离球形换能器中远距离处取得了良好的定位效果,定位误差为±0.2 m,符合定位要求。 展开更多

关键词 载人潜水器 损伤定位 PVDF球形换能器阵列 DnCNN神经网络

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基于潜水器观测影像的深海底质图像拼接方法

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作者 丁忠军 王兴宇 +2 位作者 刘晨 马广洋 李德威 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期98-106,共9页

深海潜水器的视野通常有限,仅凭单个视野的视频图像难以全面地观察周围海底情况,这为研究人员了解海底底质的整体分布增加了难度.针对上述问题,提出了一种基于深海潜水器影像的海底底质图像快速拼接方法.首先,基于通道补偿的图像增强技... 深海潜水器的视野通常有限,仅凭单个视野的视频图像难以全面地观察周围海底情况,这为研究人员了解海底底质的整体分布增加了难度.针对上述问题,提出了一种基于深海潜水器影像的海底底质图像快速拼接方法.首先,基于通道补偿的图像增强技术对视频帧的红色通道进行校正,并进行亮度增强和CLAHE处理.接着,利用CUDA加速的SURF算法提取特征点和描述符,利用KD树算法初步匹配前后帧的特征点.然后,采用KNN分类算法消除误匹配,对筛选后的匹配点进行帧间运动估计,通过变换矩阵生成底图并拼接前后帧.最后,融合特征点坐标与帧间运动信息.重复上述过程,生成连续的拼接图像.实验验证采用“蛟龙号”在某航次获取的视频图像进行拼接处理,结果表明该方法具有较好的拼接效果,验证了其技术的可行性. 展开更多

关键词 深海潜水器 海底底质图像 水下图像增强 快速图像拼接

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基于地形单元分区的BP神经网络反演海底地形

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作者 范美琦 陈义兰 +2 位作者 孙贺元 付延光 周兴华 《海洋测绘》 CSCD 北大核心 2024年第1期16-20,共5页

海底地形和海洋重力场在一定波段频率域上存在相关性,传统海底地形反演方法主要考虑海底地形与重力数据之间的线性关系,而忽略非线性项作用对反演结果的影响。基于此,提出了基于海底地形单元分区的BP神经网络反演方法,改善海底地形反演... 海底地形和海洋重力场在一定波段频率域上存在相关性,传统海底地形反演方法主要考虑海底地形与重力数据之间的线性关系,而忽略非线性项作用对反演结果的影响。基于此,提出了基于海底地形单元分区的BP神经网络反演方法,改善海底地形反演精度。选取东印度洋北部东经90°海岭附近海域(83°E~92°E,10°S~10°N)为实验区,利用船测水深、卫星测高重力等数据,根据地形特征将实验区分为海盆区和海岭区,使用BP神经网络方法分别进行海底地形反演,构建了实验区1′×1′局部海底地形模型。结果表明,基于地形单元分区的反演结果模型平均相对误差精度可达1.45%,比未分区的反演结果均方根误差降低了42 m,验证了本文方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 海底地形 BP神经网络 分区反演 重力异常 垂直重力梯度异常

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北冰洋欧亚大陆边缘表层沉积物全岩轻矿物组成及其环境指示意义

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作者 张伟滨 赵嵩 刘焱光 《极地研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期406-420,共15页

北冰洋欧亚大陆边缘是海冰的主要生成区域,由洋流、海冰和冰山输送的陆源碎屑沉积物是北冰洋沉积物的主要组成部分,沉积物中矿物组成是揭示北冰洋物质来源、洋流模式的重要资料。本文基于前人应用X射线衍射法研究的441个北冰洋欧亚大陆... 北冰洋欧亚大陆边缘是海冰的主要生成区域,由洋流、海冰和冰山输送的陆源碎屑沉积物是北冰洋沉积物的主要组成部分,沉积物中矿物组成是揭示北冰洋物质来源、洋流模式的重要资料。本文基于前人应用X射线衍射法研究的441个北冰洋欧亚大陆边缘全岩轻矿物组成资料,探索研究区全岩轻矿物来源及搬运分选模式。研究结果表明:(1)北冰洋欧亚大陆边缘的轻矿物以石英和长石为主,石英具有多个特征源区并广泛分布于研究区各处;(2)长石族主要包括斜长石和钾长石,表征了典型的火山物质输入,是发育火成岩省和火山带的欧亚北极大陆特征矿物。斜长石通常由北极河流输送入海,并通过海冰搬运到更远的地区,因此其分布与穿极流的路径极其相似;(3)钾长石对应冰山搬运的粗颗粒物质,其高值分布在欧亚大陆边缘,与斜长石的解耦表明了其对区分不同的火山来源物质具有一定的意义;(4)白云石通常来自于北美源区,方解石来源则更复杂,可能包含了自生来源。以上研究结果有助于更全面理解北冰洋沉积物源-汇过程,为厘清北冰洋欧亚大陆边缘沉积环境变化提供重要参考。 展开更多

关键词 表层沉积物 全岩轻矿物 物质来源 北冰洋欧亚大陆边缘

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面向最优效率的潜标耦合电能传输系统 被引量：7

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作者 徐佳毅 李洪宇 +1 位作者 谢子铭 李醒飞 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期75-82,共8页

将耦合电能传输技术应用于潜标系统,能够为其携带的通信信标,提供无电气接触的充电功能。但由于信标与潜标的间距会发生变化,导致系统处于偏谐振状态,系统效率降低。本文首先分析耦合线圈随间距变化的规律,并对系统进行建模,分析系统偏... 将耦合电能传输技术应用于潜标系统,能够为其携带的通信信标,提供无电气接触的充电功能。但由于信标与潜标的间距会发生变化,导致系统处于偏谐振状态,系统效率降低。本文首先分析耦合线圈随间距变化的规律,并对系统进行建模,分析系统偏谐振状态下线圈耦合效率与频率的关系;利用仿真验证了通过搜索算法调整工作频率,实现系统效率提升的可行性;建立线圈间距可变的系统样机,验证搜索算法对于系统效率提升的有效性。实验表明,当线圈间距变化时,搜索算法能够实现系统效率的提升。粒子群搜索算法的最大效率相对定步长扰动观测法提升3%,并且受到初始中心频率的选择影响较小,具有很好的鲁棒性,能够用于提升系统在线圈间距变化时的传输效率。 展开更多

关键词 最优效率 潜标 耦合电能传输 偏谐振 粒子群最优算法

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基于手机多携带位置下的路程估计方法 被引量：4

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作者 郭英 叶瑾 +2 位作者 郭金运 王胜利 冯茗扬 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期707-712,共6页

提高步频检测的识别率和步长估计的精度是行走轨迹推算定位技术的两个关键。基于手机加速计和行人位置推算原理,利用巴特沃斯滤波器提取手机加速度信号中与行人步态事件相关的信息;借助于峰值探测法识别步频,进而利用步频探测获得的步... 提高步频检测的识别率和步长估计的精度是行走轨迹推算定位技术的两个关键。基于手机加速计和行人位置推算原理,利用巴特沃斯滤波器提取手机加速度信号中与行人步态事件相关的信息;借助于峰值探测法识别步频,进而利用步频探测获得的步频点分割加速度信号;通过分析行人行走时的特征,建立了基于加速度波形面积的步长估计模型,以此估计行人的行走路程。实验表明:手机在不同携带位置下,利用频域滤波器提取的信息探测步频的平均识别率达99%以上;在不同步速下,基于面积估计模型的路程估计的平均可靠度在98%以上。 展开更多

关键词 智能手机 巴特沃斯滤波器 步频检测 步长估计

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