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光学被动成像干涉技术探测深海热液CH_4 被引量:2
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作者 刘青松 胡炳樑 +5 位作者 唐远河 于涛 王雪霁 刘永征 杨鹏 王浩轩 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期40-45,共6页
为了实现对热液甲烷浓度、温度和压强信息的实时、长期探测,提出一种新颖的光学被动成像干涉系统(Optical Passive Imaging Interference System,OPIIS),并建立了该系统的正演模型和反演模型。首先利用IDL语言建立了包括深海气体辐射模... 为了实现对热液甲烷浓度、温度和压强信息的实时、长期探测,提出一种新颖的光学被动成像干涉系统(Optical Passive Imaging Interference System,OPIIS),并建立了该系统的正演模型和反演模型。首先利用IDL语言建立了包括深海气体辐射模型、海水传输模型和仪器响应模型的OPIIS正演模型,并模拟其正演干涉图。正演干涉图信噪比总体处于50~70,浓度探测灵敏度为0.1 mmol/L,温度灵敏度为2 K,压强灵敏度为0.1 MPa。其次采用成像干涉技术结合偏最小二乘法的方法进行OPIIS数据的精确、快速反演。利用25个建模样本建立了甲烷多因变量PLS回归模型,并利用25个预测样本对回归模型进行交叉检验。该最优回归模型的浓度预测最大误差为1.9%,温度预测最大误差为0.38%,压强预测最大误差为1.0%。 展开更多
关键词 甲烷 热液 正演 反演
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基于纠删码的海洋无线传感器网络丢包恢复方法 被引量:3
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作者 程群 陈为刚 +1 位作者 巩峰 王伟 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2020年第11期84-92,共9页
针对无线传感器网络在恶劣海洋环境下存在的严重丢包问题,设计并实现了一种低复杂度的基于里德-所罗门(RS)码的丢包恢复方法。具体而言,发送节点对信息数据包进行分析,进一步利用RS码编码生成并插入少量的冗余数据包,可以保证数据包的... 针对无线传感器网络在恶劣海洋环境下存在的严重丢包问题,设计并实现了一种低复杂度的基于里德-所罗门(RS)码的丢包恢复方法。具体而言,发送节点对信息数据包进行分析,进一步利用RS码编码生成并插入少量的冗余数据包,可以保证数据包的顺序发送,同时利用较少的资源编码生成了冗余校验数据包。接收节点基于接收的信息数据包与校验数据包,通过RS码对丢失的数据包进行纠删恢复。在陆地和海洋两种复杂信道中测试提出的方法,以丢包率(packet loss rate,PLR)作为RS码丢包恢复方法性能的度量指标。测试结果表明,采用低复杂度的RS码丢包恢复方法能降低信道衰落影响的丢包率,保证了数据在严重丢包情况下的完整性,提高系统的可靠性。 展开更多
关键词 无线传感器网络 丢包率 RS码
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典型分裂波束声学探测系统及其应用 被引量:6
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作者 张同伟 秦升杰 +1 位作者 唐嘉陵 王向鑫 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第3期131-134,共4页
分裂波束声学探测系统是海洋生物研究的不可或缺的仪器设备,也是现代大型综合科考船的必备装备。首先介绍了分裂波束声学探测的基本原理和系统组成,然后系统介绍了Simrad和BioSoncis的2款典型分裂波束声学探测系统,并分析了其在渔业资... 分裂波束声学探测系统是海洋生物研究的不可或缺的仪器设备,也是现代大型综合科考船的必备装备。首先介绍了分裂波束声学探测的基本原理和系统组成,然后系统介绍了Simrad和BioSoncis的2款典型分裂波束声学探测系统,并分析了其在渔业资源调查、羽状流探测等方面的应用。 展开更多
关键词 分裂波束 渔业 羽状流 EK 60 TD-X
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基于水下滑翔机观测数据的白令海海盆区域温度及溶解氧特征分析 被引量:2
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作者 杨绍琼 李逸铭 +4 位作者 陈红霞 牛文栋 马伟 何琰 兰世泉 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期355-363,共9页
基于2019年夏季中国第十次北极科学考察(“十北”科考)中“海燕”水下滑翔机观测的温度和溶解氧(Dissolved Oxygen,DO)数据,对白令海海盆区水团分类,及其温度和溶解氧分布特征进行了分析研究。结果表明:北极白令海海盆区水体一般由温度... 基于2019年夏季中国第十次北极科学考察(“十北”科考)中“海燕”水下滑翔机观测的温度和溶解氧(Dissolved Oxygen,DO)数据,对白令海海盆区水团分类,及其温度和溶解氧分布特征进行了分析研究。结果表明:北极白令海海盆区水体一般由温度差异较为明显的上层水,中层水和深层水组成,其温度水平分布具有东高西低的特点,且随着深度的增加,水平温差逐渐减小。白令海上层水位于50 m以浅的位置,在约30~50 m深度处存在强温跃层,温跃层自西向东深度略有增加,且厚度不均匀,跃层强度约为0.31℃/m;白令海中层水位于50~250 m深度处,主要为冬季残留水,中层冬季残留水分布具有一定地区性差异,在此位置存在温度最小值,约为2.7℃;白令海深层水水体较稳定,温度随深度缓慢降低。对比垂直断面温度特征和溶解氧特征可知,白令海中层冬季残留水溶解氧含量较高,高于上层水团;在中层水与深层水之间存在氧跃层,氧含量从250μmol/L快速下降至50μmol/L,并随着深度的增加,在1000 m深处降至20μmol/L。 展开更多
关键词 中国第十次北极科学考察 白令海 水下滑翔机 温度 溶解氧(DO)
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一种基于低速、小振幅周期运动CFD数值模拟的水下滑翔机附加质量求解方法 被引量:2
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作者 张连洪 张宇航 +3 位作者 杨绍琼 马伟 牛文栋 侯鹏荣 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期239-246,共8页
水下滑翔机在流体中变速运动会带动周围流体一起做变速运动,这一部分流体的质量称为水下滑翔机的附加质量.附加质量对水下滑翔机的动力学行为具有重要影响.本文提出了一种水下滑翔机附加质量求解方法,即利用计算流体动力学(computationa... 水下滑翔机在流体中变速运动会带动周围流体一起做变速运动,这一部分流体的质量称为水下滑翔机的附加质量.附加质量对水下滑翔机的动力学行为具有重要影响.本文提出了一种水下滑翔机附加质量求解方法,即利用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法对水下滑翔机在静止的无黏流体中低速、小振幅周期运动进行数值模拟,进而求得附加质量.使用商用CFD软件STAR-CCM+计算了海燕-L水下滑翔机的附加质量,与基于势流理论的H-S面元法计算结果相差5%以内;与水下滑翔机模型水池试验结果相比,除垂直于水下滑翔机机翼方向的附加质量λ_(22)以外,其他附加质量的相对误差在6%以内,优于常规的平面运动机构试验的CFD数值模拟等其他求解方法.该方法只需要建模一次,在同一个流体域中模拟水下滑翔机的4种运动方式,监控其所受水动力和力矩,即可得到水下滑翔机的附加质量,极大提高了附加质量求解效率.同时,该方法能适用于任意尺寸、形状的水下滑翔机,对不同型号水下滑翔机水动力外形设计、动力学建模都具有较大的参考价值. 展开更多
关键词 附加质量 水下滑翔机 计算流体动力学 水池试验
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基于数据驱动的水下滑翔机生物污损监测方法 被引量:2
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作者 王延辉 张新海 +2 位作者 杨明 闫彩清 杨绍琼 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期93-102,共10页
以我国自主研发的“海燕-L”水下滑翔机为研究对象,针对其长时间运行过程中出现的生物污损问题,提出了一种基于数据驱动的水下滑翔机生物污损监测方法,以指导试验过程中控制参数制定与任务规划.首先,通过动力学模型仿真分析,研究了生物... 以我国自主研发的“海燕-L”水下滑翔机为研究对象,针对其长时间运行过程中出现的生物污损问题,提出了一种基于数据驱动的水下滑翔机生物污损监测方法,以指导试验过程中控制参数制定与任务规划.首先,通过动力学模型仿真分析,研究了生物污损对水下滑翔机单剖面运行时间的影响.然后,根据动力学分析结果,结合岸基操控条件以及水下滑翔机的通信方式,提出了一种生物污损监测方法:基于机器学习方法,利用水下滑翔机未发生生物污损时的关键数据,建立单剖面运行时间预测模型;对试验过程中水下滑翔机的单剖面运行时间进行预测,并监测其预测偏差;利用所建立的阻力系数与预测偏差的关系式,预测生物污损引起的阻力变化.最后,通过海上试验验证了所提出方法的正确性与有效性.试验结果显示,单剖面运行时间预测偏差与阻力系数均可以反映水下滑翔机的生物污损程度.当水下滑翔机正常运行时,所提出的方法对其阻力系数的最大预测误差仅为2%,可以实现对生物污损程度的准确监测.该方法只需要使用水下滑翔机运行过程中的部分关键数据,即可快速获取其性能变化,极大提高了监测效率,可以为“海燕-L”的实际海上应用提供支持.同时,该方法也可以为其他类型水下滑翔机的性能监测提供参考. 展开更多
关键词 水下滑翔机 生物污损 状态监测 数据驱动方法
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水下滑翔机纵垂面变浮力过程建模与控制优化 被引量:12
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作者 严升 张润锋 +3 位作者 杨绍琼 牛文栋 张宇航 李保玉 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期109-117,共9页
基于国产水下滑翔机“海燕-Ⅱ”的结构特点和控制特征,考虑不同深度下的海水密度和压强对水下滑翔机运动的影响,建立了一种精确的水下滑翔机动力学模型。该模型将水下滑翔机的前后导流罩和其他可浸水部分的海水质量作为水下滑翔机本身... 基于国产水下滑翔机“海燕-Ⅱ”的结构特点和控制特征,考虑不同深度下的海水密度和压强对水下滑翔机运动的影响,建立了一种精确的水下滑翔机动力学模型。该模型将水下滑翔机的前后导流罩和其他可浸水部分的海水质量作为水下滑翔机本身质量的一部分,并将水下滑翔机的回排油过程作为变质量过程,将海水的深度变化对其浮力的影响过程作为变浮力过程。此外,将电池包的前后移动量作为控制输入量、俯仰角作为控制输出量对该模型进行数值仿真,并结合南海海试数据与仿真结果进行对比,结果验证了该模型的有效性。最后,基于该模型以滑翔角作为控制变量,采用PID控制器进行数值仿真,结果表明通过该优化控制策略能显著提升水下滑翔机的运动性能。 展开更多
关键词 水下滑翔机 变浮力过程 动力学模型 控制优化
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嵌入式数据采集压缩系统的设计 被引量:8
8
作者 魏鹏 李醒飞 +1 位作者 杨少波 李洪宇 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2020年第7期122-126,共5页
针对剖面浮标嵌入式系统采集的数据量大、占用存储空间多、卫星通信费用高的问题,设计了一种数据采集压缩系统。系统由数据采集模块、主控制器模块、存储模块、数据发送模块和电源模块组成。通过STM32控制器将CTD(温盐深仪)采集的数据... 针对剖面浮标嵌入式系统采集的数据量大、占用存储空间多、卫星通信费用高的问题,设计了一种数据采集压缩系统。系统由数据采集模块、主控制器模块、存储模块、数据发送模块和电源模块组成。通过STM32控制器将CTD(温盐深仪)采集的数据进行解析并选取Huffman算法和miniLZO算法对数据进行压缩比较,压缩后的数据存储到TF卡中并通过铱星模块发送到岸站接收端。实验结果表明,系统能够有效地对采集数据进行压缩,减少了数据存储空间,提高了通信效率,降低了通信费用。 展开更多
关键词 嵌入式系统 数据采集 数据压缩 HUFFMAN算法 miniLZO算法 压缩比
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干涉光谱结合偏最小二乘法反演热液CH4的研究 被引量:1
9
作者 刘青松 胡炳樑 +5 位作者 唐远河 于涛 王雪霁 刘永征 杨鹏 王浩轩 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2415-2420,共6页
热液释放的高温甲烷气体经扩散作用先后进入海洋和大气,并对地球物理、化学和生物方面产生深刻影响。由于海洋溶解甲烷数据的缺乏,导致人们对深海热液释放甲烷的活动机制和环境效应还缺乏足够的认识。我们前期提出一种光学被动成像干涉... 热液释放的高温甲烷气体经扩散作用先后进入海洋和大气,并对地球物理、化学和生物方面产生深刻影响。由于海洋溶解甲烷数据的缺乏,导致人们对深海热液释放甲烷的活动机制和环境效应还缺乏足够的认识。我们前期提出一种光学被动成像干涉系统OPIIS用于热液甲烷浓度、温度和压强的实时探测和长期观测。为了从OPIIS的干涉光谱中精确、稳定、快速的获取热液甲烷信息,采用将干涉光谱与偏最小二乘法相结合的方法处理OPIIS数据。首先分别建立三个甲烷浓度、温度和压强的单因变量预测模型,再利用干涉条纹与辐射光谱的关系,间接建立干涉光谱与甲烷浓度、温度和压强的PLS预测模型,提高了预测模型在实际应用中的抗干扰能力和稳定性。基于洛仑兹线型建立了不同于大气环境的深海气体辐射模型,并利用HITRAN2016分子光谱数据库的光谱参数,建立了深海甲烷在任意浓度、任意温度和任意压强下的辐射光谱数据库。挑选热液其他气体对甲烷探测干扰较小的甲烷泛频带1.64~1.66 μm内的六条谱线建立甲烷辐射光谱与浓度、温度和压强的偏最小二乘回归模型。另外,分析了训练集取样个数、取样间隔和主成分个数对提高预测模型综合性能的作用。利用不同训练集样本数,不同训练集取样间隔和不同的主成分数,分别建立96个浓度、温度和压强预测模型,并分别利用25组预测集样本对预测模型进行交叉验证。不同模型预测均方根误差和决定系数的对比表明,训练集取样个数、取样间隔和主成分个数等单一因素的改变并不能同时提高预测模型的预测精度、稳定性、适用范围和运算量等综合性能。经过平衡选取各项指标确定的最优回归模型的参数为:浓度、温度和压强的适用范围分别为5~375 mmol·L^-1 , 580~678 K, 10~34.5 MPa,浓度、温度和压强的训练集取样个数分别为50组, 25组, 25组,采样间隔分别为5 mmol·L^-1 , 2 K, 0.5 MPa,浓度、温度和压强预测模型的主成分数分别为2, 2, 5。浓度、温度和压强预测模型的预测均方根误差分别为3.082×10^-6 , 0.977 0, 5.052×10^-3 ,决定系数分别为0.999 9, 0.998 9, 0.999 9。浓度、温度和压强的预测误差分别为±1.21×10^-7 ,±3.63×10^-3 ,±9.49×10^-4 ,对应的预测精度分别为±45.4 nmol·L^-1 ,±2.5 K,±3.3×10^-2 MPa。结果表明,干涉光谱结合偏最小二乘法的反演算法可以精确、稳定、快速的获取热液甲烷气体的浓度、温度和压强信息。 展开更多
关键词 热液甲烷 偏最小二乘法 成像干涉 反演
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基于HITRAN数据库的深海甲烷辐射光谱仿真研究 被引量:1
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作者 刘青松 但有全 +3 位作者 杨鹏 许罗鹏 羊富彬 邓楠 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2714-2719,共6页
研发能够精确、实时、原位获取热液甲烷数据的深海甲烷传感器对深海研究具有非常重要的意义。前期研制的两款深海甲烷光学成像干涉系统,均利用甲烷辐射光谱开展甲烷状态参数探测和反演。首先,以分子光谱辐射理论为基础,建立了分子辐射... 研发能够精确、实时、原位获取热液甲烷数据的深海甲烷传感器对深海研究具有非常重要的意义。前期研制的两款深海甲烷光学成像干涉系统,均利用甲烷辐射光谱开展甲烷状态参数探测和反演。首先,以分子光谱辐射理论为基础,建立了分子辐射光谱与浓度、温度、压强的理论关系式,结合深海高压环境特点,建立了基于Lorentz线型的深海分子辐射模型,该模型为利用光谱法定量反演分子浓度、温度、压强等状态参数提供理论依据,同时为深海分子光谱仿真提供有力工具。接着,借助HITRAN分子光谱数据库提供的分子基本谱线参数,挑选出甲烷成像干涉系统的光源谱线。对比CH_(4)分子与CO_(2),H_(2)S,H_(2)O等分子的特征吸收谱线,在5990~6150 cm^(-1)波段范围内,CH_(4)谱线强度比CO_(2),H_(2)S,H_(2)O等三种干扰分子的谱线强度约高2~3个数量级,且此波段内甲烷六条有效谱线分布均匀,谱线间距皆约为2~3 nm,非常适合采用光谱法进行分子状态参数探测,因此选择谱线干扰较弱、谱线分布均匀、谱线间距适中的甲烷六条谱线(1640.37,1642.91,1645.56,1648.23,1650.96和1653.72 nm)作为甲烷成像干涉探测系统的目标光源谱线。最后,基于深海分子辐射模型和HITRAN数据库的甲烷分子基本谱线参数,人工合成了甲烷任意浓度,任意温度和任意压强的辐射光谱数据,并分析了甲烷辐射光谱随浓度、温度和压强的变化特征。对于单一中心谱线,甲烷分子辐亮度随着浓度的升高而线性增大,随着温度的升高而非线性增大,随着压强的升高而非线性减小。对于全波段谱线,甲烷辐射光谱的全线宽随着浓度、温度的升高而变宽,随着压强的升高而变窄。建立的深海甲烷辐射光谱理论和仿真分析结果,可以为基于光谱法的海洋原位甲烷传感器的研制和数据反演提供数据支撑和理论依据。 展开更多
关键词 热液甲烷 辐射光谱 HITRAN分子光谱数据库 成像干涉
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深海长基线定位系统现状及展望 被引量:11
11
作者 张同伟 秦升杰 +1 位作者 唐嘉陵 王向鑫 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2018年第10期75-78,106,共5页
作为水声定位技术中精度最高的长基线定位系统能够为各类深海探测装备直接提供绝对位置信息,被广泛应用于深海探测的导航定位中。本文首先介绍了长基线定位的基本原理、系统组成和布阵原则,然后系统介绍了法国i Xblue、挪威Kongsberg和... 作为水声定位技术中精度最高的长基线定位系统能够为各类深海探测装备直接提供绝对位置信息,被广泛应用于深海探测的导航定位中。本文首先介绍了长基线定位的基本原理、系统组成和布阵原则,然后系统介绍了法国i Xblue、挪威Kongsberg和英国Sonardyne等公司的深海长基线定位系统,并分析了国内发展情况,最后展望了深海长基线定位系统的发展趋势是阵型快速标定、长基线与超短基线相结合、长基线与高速数字水声通信相结合、多AUV移动长基线和单信标辅助导航。 展开更多
关键词 长基线 深海 RAMSES CPAP ROVNav
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基于浅海多径时延的复合码水声测距研究 被引量:6
12
作者 郝梦华 陈为刚 杨晋生 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2020年第7期119-127,共9页
针对浅海环境单发单收水声测距方法运算复杂度较高、易受水下特殊环境影响的问题,提出一种低复杂度且适用于水声多径信道的测距方法。首先将复合码作为同步测距信号应用于水声测距系统,支持快速、准确的信号同步和多径时延检测,然后提... 针对浅海环境单发单收水声测距方法运算复杂度较高、易受水下特殊环境影响的问题,提出一种低复杂度且适用于水声多径信道的测距方法。首先将复合码作为同步测距信号应用于水声测距系统,支持快速、准确的信号同步和多径时延检测,然后提出改进加权函数的广义互相关(GCC)算法提取多径时延,最后引入匹配函数将多径时延与传播路径正确匹配,并结合双曲线、三角形等几何方法计算收发端之间的距离。仿真结果表明,在多径及低信噪比(-10 dB)环境下,复合码同步捕获准确率达100%且运算复杂度较低,与相位变换-广义互相关(PHAT-GCC)算法相比,改进加权函数的GCC算法多径时延检测性能提高了将近6 dB,在此基础上,实现了单接收节点对水下目标的测距。 展开更多
关键词 水声测距 复合码 信号同步 多径时延 GCC算法
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基于参数自整定PID的水下滑翔机航向控制方法 被引量:9
13
作者 陈弈煿 张润锋 +2 位作者 杨绍琼 张连洪 魏鹏 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期26-33,共8页
水下滑翔机航向控制的精度对海洋目标观探测具有重要意义。现有的水下滑翔机航向控制技术以比例-积分-微分(proportional-integral-derivative, PID)为主。为保证水下滑翔机按照预期轨迹运动,PID控制器参数需要反复设定和调整,很难达到... 水下滑翔机航向控制的精度对海洋目标观探测具有重要意义。现有的水下滑翔机航向控制技术以比例-积分-微分(proportional-integral-derivative, PID)为主。为保证水下滑翔机按照预期轨迹运动,PID控制器参数需要反复设定和调整,很难达到快速准确的控制效果。针对该问题,提出了一种基于径向基函数(radial basis function, RBF)神经网络的参数自整定PID航向控制方法。首先建立水下滑翔机水平面内运动模型,然后构建了RBF神经网络结构,并通过梯度下降法给出了神经网络参数以及PID参数的迭代公式。仿真结果表明,该方法相较于常规PID控制方法能在较短的时间内收敛,控制系统精度较高,同时控制器参数能够快速自整定。为今后的水下滑翔机航向控制器提供了设计参考。 展开更多
关键词 水下滑翔机 航向控制 自整定PID 径向基神经网络
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基于软件无线电平台的分布式天线系统实现
14
作者 罗加兴 陈为刚 杨晋生 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期894-903,共10页
为了有效利用空间分集对抗多径传播造成的衰落,设计并实现了基于软件无线电平台的分布式天线系统.与传统的方案相比,该系统将各个前端接收到的数据汇聚到另外一台计算机上处理,实现了各个不同的计算机运算量的均衡,适合软件无线电架构.... 为了有效利用空间分集对抗多径传播造成的衰落,设计并实现了基于软件无线电平台的分布式天线系统.与传统的方案相比,该系统将各个前端接收到的数据汇聚到另外一台计算机上处理,实现了各个不同的计算机运算量的均衡,适合软件无线电架构.具体而言,以4台计算机与通用软件无线电外设(universal software radio peripheral,USRP)组成的软件无线电平台作为4个不同位置上的内接收机,然后通过交换机与另外一台计算机相连接,该计算机作为外接收机完成译码等操作.此外,利用传输参数信令的空闲比特承载超帧编号,实现内接收机和外接收机之间的同步.该方案实现了内接收机和外接收机的分布式处理,不仅可以实现空间分集,还可以实现运算的均衡,具有较好的实用性与扩展性.在无线场景下的测试结果表明,与单独一台接收机相比,所设计的分布式天线系统能获得一定的分集效果,并改善了系统整体性能. 展开更多
关键词 软件无线电 分布式天线系统 空间分集
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基于编码的洪泛时间同步协议的研究 被引量:3
15
作者 黄刚 陈为刚 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2019年第11期57-64,共8页
针对同步信标帧在无线信道中传输时,因错包而影响时间同步精度和生存时间的问题,设计了3种采用不同编码方案的洪泛时间同步协议(FTSP),通过对同步信标帧进行纠错编码,提高包含同步信息数据包的传输可靠性。测试中采用重复码、卷积码以... 针对同步信标帧在无线信道中传输时,因错包而影响时间同步精度和生存时间的问题,设计了3种采用不同编码方案的洪泛时间同步协议(FTSP),通过对同步信标帧进行纠错编码,提高包含同步信息数据包的传输可靠性。测试中采用重复码、卷积码以及重复卷积码的FTSP的同步信标帧错误率分别为2.5%、1.3%和1%,与传统FTSP协议6.2%的错包率相比分别降低了59.68%、79.03%、83.87%。测试结果表明,基于编码的FTSP,能够增加同步信息传输的可靠性,进而可在一定程度上提高时间同步精度,延长同步的生存时间。 展开更多
关键词 无线传感器网络 洪泛时间同步协议 纠错码 可靠性
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基于强化学习算法的水下滑翔机路径跟踪研究 被引量:3
16
作者 石晴晴 张润锋 +1 位作者 张连洪 兰世泉 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1100-1110,共11页
针对洋流影响下水下滑翔机实际路径与预定路径偏差较大的问题,在传统的长短期记忆网络模型的基础上引入注意力机制,建立了具有长短期记忆与注意力机制的神经网络洋流预测模型;利用深度神经网络生成水下滑翔机运动的动态Q表,并通过强化... 针对洋流影响下水下滑翔机实际路径与预定路径偏差较大的问题,在传统的长短期记忆网络模型的基础上引入注意力机制,建立了具有长短期记忆与注意力机制的神经网络洋流预测模型;利用深度神经网络生成水下滑翔机运动的动态Q表,并通过强化学习算法选择最优运动姿态,同时考虑洋流的影响,构造了基于深度强化学习的水下滑翔机路径跟踪算法。结果表明,基于注意力机制的长短期记忆网络相较于传统的整合移动平均自回归模型与长短期记忆网络,其洋流预测具有更小的均方误差与均方根误差,具有良好的预测能力;相较于传统的PID控制,深度强化学习模型可使水下滑翔机轨迹均方根误差降低50.9%,显著提高了路径跟踪精度。 展开更多
关键词 水下滑翔机 路径跟踪 注意力机制 强化学习
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强扰动环境下水下滑翔机编队稳定性分析 被引量:5
17
作者 张润锋 杨绍琼 +2 位作者 牛文栋 杨秀竹 高维强 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第23期67-71,共5页
随着海洋观探测技术的发展和日趋成熟,单一水下无人潜航器的应用已不能满足广域数据采集或军事探测任务的需求,因此,水下无人潜航器的编队协作成为发展的必然趋势。水下滑翔机作为一种依靠浮力驱动的新型水下无人航行器,具有广泛的军民... 随着海洋观探测技术的发展和日趋成熟,单一水下无人潜航器的应用已不能满足广域数据采集或军事探测任务的需求,因此,水下无人潜航器的编队协作成为发展的必然趋势。水下滑翔机作为一种依靠浮力驱动的新型水下无人航行器,具有广泛的军民应用前景。然而,在受到外界攻击或强气象条件扰动时,水下滑翔机编队必须进行动态变换以实现稳定构型,因此本文针对水下滑翔机编队在强扰动环境下多种构型的稳定性进行分析。首先,对目前国内外水下滑翔机编队应用的现状进行回顾,并介绍水下滑翔机的稳定性研究进展。其次,考虑编队队形的动态变化,提出一种基于复杂网络理论的稳定性评估方法,采用领航-跟随者对编队分别建立有无扰动下的运动学模型。最后采用实例分析,分别进行3种水下滑翔机编队构型稳定性的研究,验证了不同编队构型在强扰动环境下的稳定性。 展开更多
关键词 水下滑翔机 编队构型 稳定性指标 强扰动环境
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面向海上通信的可伸缩广义通信平台架构 被引量:1
18
作者 陈为刚 刘元松 +1 位作者 潘州 杨晋生 《陕西师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期88-95,共8页
针对海上无线通信的异构传输网络及多种不同接口与协议的通信设备之间的互联互通问题,设计了一种基于网络协同处理、集成异构设备、融合异构网络的可伸缩广义通信平台架构。该架构将各种无线电设备接入以太网路由器组建的局域网内,实现... 针对海上无线通信的异构传输网络及多种不同接口与协议的通信设备之间的互联互通问题,设计了一种基于网络协同处理、集成异构设备、融合异构网络的可伸缩广义通信平台架构。该架构将各种无线电设备接入以太网路由器组建的局域网内,实现各类不同业务信息的协同处理与收发,并通过设置虚拟层实现异构传输设备的集成以及异构网络的融合。进一步,基于本文提出的广义通信平台架构,设计并实现了海洋通信综合业务传输系统。测试表明,该系统可以实现多业务的灵活调度与可靠传输,并能根据实际设备或业务情况对系统进行剪辑,具有一定的可伸缩性。 展开更多
关键词 海洋通信 异构网络融合 综合业务传输
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