应用于海洋物联网的水声通信技术发展综述 被引量：11

1

作者 瞿逢重 付雁冰 +3 位作者 杨劭坚 卓晓晓 涂星滨 魏艳 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1937-1949,共13页

近年来,为得到多元、综合、实时的海洋信息,海洋物联网已成为世界海洋领域范围内的研究重点,水声通信技术的迅速发展为海洋物联网的应用提供了有力支撑。本文首先从海洋物联网发展角度提出了对水声通信技术的要求,然后对国内外海洋物联... 近年来,为得到多元、综合、实时的海洋信息,海洋物联网已成为世界海洋领域范围内的研究重点,水声通信技术的迅速发展为海洋物联网的应用提供了有力支撑。本文首先从海洋物联网发展角度提出了对水声通信技术的要求,然后对国内外海洋物联网中的水声通信技术研究状况进行了概述,并围绕各类科研化、商业化的水声通信机进行分析与探讨,最后对应用于海洋物联网的水声通信技术进行展望。 展开更多

关键词 海底观测网 海洋监测 海洋物联网 水声通信技术 水声通信机 水声传感器网络 正交频分复用 通信速率 水声信道

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于扩频技术的水下无线光通信系统 被引量：2

2

作者 吕伟超 徐敬 《无线电通信技术》 2021年第4期410-415,共6页

水下无线光通信(Underwater Wireless Optical Communication,UWOC)逐渐成为海洋探测领域一项越来越重要的技术。得益于水下光通信器件的不断发展,UWOC的通信速率越来越高,可达Gbit/s,但传输距离往往在百米以内,限制了UWOC的应用。扩频... 水下无线光通信(Underwater Wireless Optical Communication,UWOC)逐渐成为海洋探测领域一项越来越重要的技术。得益于水下光通信器件的不断发展,UWOC的通信速率越来越高,可达Gbit/s,但传输距离往往在百米以内,限制了UWOC的应用。扩频技术以一定的信号带宽为代价,可以提高UWOC的接收端灵敏度,延长其传输距离,并提高系统的抗干扰能力。通过对扩频技术进行仿真分析和实验测试,验证了其用于延长UWOC传输距离方案的可行性,且实验结果与仿真结果相吻合。其中,当信号带宽为200 MHz时,使用扩频技术可以将系统接收灵敏度提升约4.8 dB。最后提出将扩频技术应用于基于单光子探测器的UWOC系统,并通过仿真验证了其可行性。 展开更多

关键词 水下无线光通信 扩频技术 传输距离 单光子探测器

在线阅读 下载PDF 职称材料

全附体潜艇旋臂水池试验及单平面受力研究

3

作者 赵博文 贠莹莹 +2 位作者 孙济源 杨志国 黄滨 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期773-783,共11页

为了研究水下航行器在定常回转中的水动力特性及受力运动规律,以潜艇标模SUBOFF AFF-8为研究对象,在浙江大学旋臂水池中进行潜艇操纵性回转试验.介绍潜艇旋臂水池试验的测试技术,包括模型安装、数据测量及六分力天平的标定与校核.获取... 为了研究水下航行器在定常回转中的水动力特性及受力运动规律,以潜艇标模SUBOFF AFF-8为研究对象,在浙江大学旋臂水池中进行潜艇操纵性回转试验.介绍潜艇旋臂水池试验的测试技术,包括模型安装、数据测量及六分力天平的标定与校核.获取水平面和垂直面的旋转导数,与泰勒水池的实验值形成对比.结果表明,浙江大学水池与泰勒水池相比,误差小于10%,证明浙江大学旋臂水池对潜艇操纵性试验的测量具有一定的可靠性.在水平面运动中,纵向力和横向力随漂角的变化曲线以0°漂角为分界点左右对称,横摇力矩和偏航力矩随漂角的增大而增大,垂向力和俯仰力矩随漂角的变化近似呈抛物线分布.垂直面运动时,上浮和下潜运动的力和力矩呈对称分布.角速度越大,纵向力越大,在较高的角速度下,不同攻角下的力差值较大. 展开更多

关键词 旋臂试验 操纵性 全附体潜艇 单平面受力

在线阅读 下载PDF 职称材料

新型激光雷达浮标运动响应特性数值研究 被引量：2

4

作者 郭晨伟 高洋洋 +1 位作者 国振 王立忠 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2021年第4期46-61,共16页

以新型激光雷达浮标系统为研究对象,基于ANSYS/AQWA开展了激光雷达浮标系统运动响应特性数值研究,研究了浮标吃水深度、形状参数对于激光雷达浮标运动响应的影响规律,分析了附加质量、辐射阻尼、运动响应RAO及一阶、二阶波浪力等水动力... 以新型激光雷达浮标系统为研究对象,基于ANSYS/AQWA开展了激光雷达浮标系统运动响应特性数值研究,研究了浮标吃水深度、形状参数对于激光雷达浮标运动响应的影响规律,分析了附加质量、辐射阻尼、运动响应RAO及一阶、二阶波浪力等水动力参数。采用时域分析方法对不同风浪流荷载入射角度下的激光雷达浮标锚泊系统张力特性进行了计算分析。研究结果表明:随着浮标吃水深度的增加,浮标纵荡方向响应无明显变化,垂荡响应显著增大;随着浮标底部圆台直径的增大,浮标纵荡方向响应变化较小,而圆柱形浮标垂荡运动响应显著大于圆台形浮标;当浮标系泊锚链发生松弛—张紧状态变化时易出现极端张力,且极端张力出现的幅值和频率随有效波高的增大和谱峰周期的减小而增大。 展开更多

关键词 激光雷达浮标 时域计算 运动响应 系泊张力 海洋浮标

在线阅读 下载PDF 职称材料

平面射流冲刷初期的流场特性与输沙率研究 被引量：1

5

作者 罗爱泽 程年生 +1 位作者 卢叶盛 魏茂兴 《泥沙研究》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期17-23,31,共8页

平面射流冲刷是局部冲刷的典型案例,由于冲刷初期水沙相互作用剧烈、床面形态变化迅速等原因,相关研究在文献中鲜有报道。利用图像处理技术详细观测了平面射流冲刷坑的形态演变和流场变化特性。分析结果表明:冲刷坑的发展过程因输沙特... 平面射流冲刷是局部冲刷的典型案例,由于冲刷初期水沙相互作用剧烈、床面形态变化迅速等原因,相关研究在文献中鲜有报道。利用图像处理技术详细观测了平面射流冲刷坑的形态演变和流场变化特性。分析结果表明:冲刷坑的发展过程因输沙特性的不同可划分为两个阶段,即初始阶段的“剪切冲刷”和充分发展阶段的“涡体冲刷”。针对剪切冲刷,应用推移质输沙模型,分析了其输沙规律。研究结果得到了试验数据的验证。 展开更多

关键词 剪切冲刷 涡体冲刷 平面射流 局部冲刷 输沙率

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种自适应的三维荧光光谱去散射方法 被引量：2

6

作者 伍卓慧 黄冰佳 +1 位作者 李学勤 王晓萍 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期969-976,共8页

三维荧光光谱因其数据量大、灵敏度高等优点,在食品科学、分析化学、生物化学和环境科学等领域应用广泛。然而,因为同时存在瑞利散射和拉曼散射,给三维荧光光谱的定量分析和数据显示带来了困难。因此,在数据处理前期,消除散射干扰对其... 三维荧光光谱因其数据量大、灵敏度高等优点,在食品科学、分析化学、生物化学和环境科学等领域应用广泛。然而,因为同时存在瑞利散射和拉曼散射,给三维荧光光谱的定量分析和数据显示带来了困难。因此,在数据处理前期,消除散射干扰对其具有重要意义。在已有方法中,对较低浓度溶液和散射峰与物质荧光信号重叠严重光谱的去散射算法的研究相对空白。针对现有问题,提出了一种自适应的三维荧光光谱去散射方法。首先,该方法通过减去每次实验获取的溶剂的光谱基线来校正拉曼散射和背景干扰。然后综合考虑散射峰与物质峰的荧光强度和重叠程度将光谱分为五类情况对应三个重叠等级:无重叠、微弱重叠和严重重叠,分别采用置零法、分段三次Hermite插值多项式算法和高斯拟合-分段三次Hermite插值多项式耦合算法对瑞利散射进行校正处理。此方法基于一维插值,仅对单个发射光谱进行研究,降低了算法复杂度,计算时间较短。通过对酪氨酸、黄腐酸、萘乙酸和罗丹明B四种典型有机化合物进行实验,评估了该方法扣除散射干扰的有效性。并且与现阶段研究中使用最多的Delaunay三角形内插值法进行比较,以重叠区域散射校正后的数据对四种有机化合物分别进行浓度回归,此自适应方法所得的平均决定系数为0.9962,相比于Delaunay三角形内插值法提高了5.04%。同时,通过对比天然有机化合物黄腐酸分别经此方法和Delaunay三角形内插值法进行散射校正后的三维荧光光谱,进一步证明了该方法更好地保持了物质荧光光谱区域的结构特征,有效地避免了过拟合现象的发生。最后,利用该方法对模拟突发污染水样进行监测,验证了此方法具有很好的普适性,有实际应用价值,为三维荧光光谱去散射提供了一种新的思路。 展开更多

关键词 三维荧光光谱 瑞利散射 拉曼散射 自适应 去散射

在线阅读 下载PDF 职称材料

LED色温对隧道暗适应过程视觉功效的影响 被引量：5

7

作者 康诚 李文辉 +3 位作者 王朝晖 李石坚 黄志义 吴珂 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期117-123,共7页

采用视觉功效试验,研究隧道暗适应过程中LED光源色温对瞳孔直径、瞳孔面积变化率和反应时间的影响。结果表明:人眼暗适应过程分为初期和中后期两个阶段,前者时长约2 s,瞳孔面积变化率频繁超过70%,眨眼频率高达1.7次/s;后者时长约20 s,... 采用视觉功效试验,研究隧道暗适应过程中LED光源色温对瞳孔直径、瞳孔面积变化率和反应时间的影响。结果表明:人眼暗适应过程分为初期和中后期两个阶段,前者时长约2 s,瞳孔面积变化率频繁超过70%,眨眼频率高达1.7次/s;后者时长约20 s,瞳孔面积变化率在±4%,眨眼频率恢复到正常水平。在暗适应初期,LED光源色温越高,人眼瞳孔面积越小,视觉负荷更低,反应更快;而中间色温LED光源更有利于提升暗适应中后期的视觉功效。据此,提出隧道入口段和过渡段的LED光源色温推荐值。 展开更多

关键词 LED 色温 暗适应过程 视觉功效 眼动特征

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于MEMS传感阵列的海底地形形变原位监测装置 被引量：4

8

作者 葛勇强 曹晨 +5 位作者 陈家旺 徐春莺 周朋 高峰 梁涛 方玉平 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1732-1739,共8页

为了满足南海天然气水合物资源试采环境评价的迫切需要,提出基于微机电系统(MEMS)传感阵列的海底地形形变监测技术及装置.开发基于MEMS传感阵列的多点同步采集系统,在实验室理想环境测试中,实现30 m×30 m区域的地形原位监测,地形... 为了满足南海天然气水合物资源试采环境评价的迫切需要,提出基于微机电系统(MEMS)传感阵列的海底地形形变监测技术及装置.开发基于MEMS传感阵列的多点同步采集系统,在实验室理想环境测试中,实现30 m×30 m区域的地形原位监测,地形形变监测分辨率优于5 cm且监测误差小于13 mm.构建三维海底地形变形矢量模型,利用MEMS传感器的扭转角和各节的长度确定传感阵列变形后的空间位置,采用细分算法拟合获得地形的表面形态.所提海底地形形变监测装置在水深为1203 m的天然气水合物试采区完成连续6个月的原位监测.海试结果表明,MEMS传感阵列观测到的地形最大沉降量为2 cm,最大抬升量为10 cm. 展开更多

关键词 微机电系统(MEMS)传感阵列 同步采集 地形变形重构 原位监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

升温速率对沥青燃烧和气态产物释放特性的影响 被引量：3

9

作者 朱凯 王云鹤 +3 位作者 秦雪薇 黄亚东 王强 吴珂 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1805-1811,共7页

采用热重-傅里叶变换红外光谱联用实验分析不同升温速率下沥青燃烧的失重过程,得到沥青燃烧过程中气态产物的析出规律,并利用Kissinger法计算沥青燃烧的动力学参数,为揭示火灾中沥青的燃烧机理和指导阻燃抑烟沥青设计提供重要的理论依据... 采用热重-傅里叶变换红外光谱联用实验分析不同升温速率下沥青燃烧的失重过程,得到沥青燃烧过程中气态产物的析出规律,并利用Kissinger法计算沥青燃烧的动力学参数,为揭示火灾中沥青的燃烧机理和指导阻燃抑烟沥青设计提供重要的理论依据.结果表明,沥青燃烧过程主要包括有氧热解和重质组分燃烧2个阶段,且两阶段的反应机理不同.沥青有氧热解阶段包含3个失重峰,分别对应饱和分、芳香分和胶质的热解,3种成分燃烧的活化能依次增大;随着升温速率的增大,3个失重峰出现重叠,最大失重速率明显增加,气态产物的红外光谱吸收峰强度逐渐增强.重质组分燃烧阶段的活化能相比胶质有氧热解更低,最大失重速率及红外光谱吸收峰强度随升温速率变化不大. 展开更多

关键词 升温速率 热重-傅里叶变换红外光谱 反应动力学 有氧热解 重质组分燃烧

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑视觉障碍行人的疏散模型 被引量：3

10

作者 孙华锴 陈长坤 +2 位作者 翁佳俊 朱凯 吴珂 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期183-191,共9页

为研究视觉障碍行人对人群疏散的影响,首先根据ISOBE等人的可控试验结果,描述视觉障碍行人疏散行为,并考虑正常行人对视觉障碍行人的帮助行为,采用移动概率和修正Moore邻域规定的小团体运动规则,建立考虑视觉障碍行人的场域元胞自动机... 为研究视觉障碍行人对人群疏散的影响,首先根据ISOBE等人的可控试验结果,描述视觉障碍行人疏散行为,并考虑正常行人对视觉障碍行人的帮助行为,采用移动概率和修正Moore邻域规定的小团体运动规则,建立考虑视觉障碍行人的场域元胞自动机疏散模型;然后通过模拟视觉障碍行人活动场所人群疏散的运动状态和演化过程,探究帮助行为、视觉障碍行人占比、出口位置对整体疏散结果的影响。结果表明:正常行人对视觉障碍行人的帮助行为能有效减少疏散时间,帮助行为对于混合人群疏散效率的提升作用随着人群密度的增加愈发显著;混合人群中视觉障碍行人占比增大会导致疏散效率降低,且这种不利影响随着人群密度的增加会加剧;相比于出口在墙角或出口距墙角有一定距离,出口位置在墙壁中心对于混合人群疏散更有利。 展开更多

关键词 视觉障碍行人 正常行人 疏散模型 帮助行为 元胞自动机 疏散时间

在线阅读 下载PDF 职称材料

内波环境下的时频匹配场定位方法 被引量：6

11

作者 李永飞 赵航芳 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1605-1610,共6页

为了解决由内波引起的传统匹配场的环境失配问题,本文提出了时频匹配场处理方法。在海洋波导环境中,不同号模从声源到达接收阵的时间是不同的,由内波引起的n号耦合到m号的模与原未耦合的m号模到达时间也不相同。基于此原理,时频匹配场... 为了解决由内波引起的传统匹配场的环境失配问题,本文提出了时频匹配场处理方法。在海洋波导环境中,不同号模从声源到达接收阵的时间是不同的,由内波引起的n号耦合到m号的模与原未耦合的m号模到达时间也不相同。基于此原理,时频匹配场处理将内波环境下的数据场与无内波环境下的拷贝场在时频域进行匹配,能够对内波引起的耦合模进行抑制,从而达到正确定位的目的。仿真结果表明:时频匹配场能够在内波环境下对声源进行准确定位,但主瓣强度有一定损失;在无内波环境下与传统匹配场相比,距离维旁瓣略有降低,但总体性能相近。 展开更多

关键词 内波 简正模 模耦合 时频 匹配场 定位 失配 声场

在线阅读 下载PDF 职称材料

橡胶坝导流堤对高桩码头后方流场影响分析 被引量：5

12

作者 高洋洋 朱佳慧 +2 位作者 王立忠 沃恩海 张卓先 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2021年第3期95-108,共14页

首次提出了采用充水式橡胶坝导流堤对码头后方进行清淤减载的工程方案,并结合实际工程构建了码头后方三维流场数学模型,研究了垂直导流堤、下挑式导流堤、上挑式导流堤、离岸短堤、正八字型导流堤和倒八字型导流堤6种不同拓扑构型的橡... 首次提出了采用充水式橡胶坝导流堤对码头后方进行清淤减载的工程方案,并结合实际工程构建了码头后方三维流场数学模型,研究了垂直导流堤、下挑式导流堤、上挑式导流堤、离岸短堤、正八字型导流堤和倒八字型导流堤6种不同拓扑构型的橡胶坝导流堤对码头后方流场的影响,探讨了码头后方瞬时涡量、三维流线拓扑、时均流速及雷诺应力分布随不同型式导流堤的变化规律。研究结果表明,当布置橡胶坝导流堤后,码头后方流场流速会明显增大,其中垂直导流堤和上挑式导流堤挑流效果最为显著。 展开更多

关键词 高桩码头 码头后方回淤 橡胶坝导流堤 速度流场

在线阅读 下载PDF 职称材料

二维加糙明渠流理论床面的确定方法 被引量：2

13

作者 毛冉冉 程年生 卢叶盛 《泥沙研究》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期9-14,共6页

确定粗糙明渠流的理论床面对分析流速分布的特性具有学术价值。针对二维半圆柱体加糙床面,通过改变水深、流量和粗糙元间距,开展了一系列水槽实验研究。运用粒子图像测速技术进行流场测量,首先获取经时间和空间平均后的流速垂线分布资料... 确定粗糙明渠流的理论床面对分析流速分布的特性具有学术价值。针对二维半圆柱体加糙床面,通过改变水深、流量和粗糙元间距,开展了一系列水槽实验研究。运用粒子图像测速技术进行流场测量,首先获取经时间和空间平均后的流速垂线分布资料,然后分析了理论床面位移随雷诺数等多种水力参数的变化关系。为能综合反映水深、粗糙元高度及其间距等参数的影响,应用水力半径概念,提出了新的特征长度。分析结果表明:相较于其他参数,该特征长度可以更好地描述理论床面位移的变化。 展开更多

关键词 明渠 紊流 二维粗糙元 水力半径 理论床面

在线阅读 下载PDF 职称材料