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会议论文]
杨永寿
王忠康
,2023 - 2021-2022年船舶通信导航与海洋工程学术会议
为减小宽带声学多普勒测流中的流速估计误差,文章基于随机信号的谱矩估计原理推导了宽带测流回波的归一化一阶及二阶谱矩表达式,并据此设计了一种基于互相关系数的底速估计方法和一种基于信噪比的测流数据统计方法.前者设计了一种底回波优选判据,优选受旁瓣污染最小的底回波分段,从而提高底速估计的精度;后者设计了一种测流数据统计分析判据,据此剔除误差较大的流速估计结果,进而提高测流精度.外场试验结果表明,底速估计方法和测流数据统计方法可分别显著减小底速和流速的估计误差,同时具有计算复杂度低、实时性好等特点.
声呐设备声学多普勒测流谱矩估计随机信号互相关系数信噪比
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会议论文]
王飞
丁烽
,2023 - 2021-2022年船舶通信导航与海洋工程学术会议
声呐设备的探测性能除了与海洋环境的水文条件密切有关外,还与水下目标的战术行为密切相关.文章从复杂水文条件对声呐参数的影响和目标战术行为出发,分析海洋环境和水下目标位置分布情况对声呐探测性能的影响.首先,建立与水声环境和目标分布相关的声呐探测性能模型,分析目标均匀分布时的声呐探测性能,并利用Fokker-Planck方程和布朗运动(FP空间滤波器)对水下目标运动进行建模;然后,根据搜索任务中目标实际的战术行为,分析目标位置分布的改变对声呐探测性能的影响.文章提出的使用FP空间滤波器对目标运动进行建模的声呐探测性能分析方法,充分考虑了复杂海洋环境、目标运动模型对声呐探测性能的影响,对提高声呐的环境适应性、稳定性以及与作战任务的匹配性具有重要的参考意义.
声呐设备探测性能海洋环境目标位置分布目标战术行为
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会议论文]
杜子亮
,2023 - 2021-2022年船舶通信导航与海洋工程学术会议
针对现有声呐浮标的电源限制,为增加声呐浮标的工作时长,文章对声呐浮标四臂阵各水听器不完全参与波束形成的工作模式进行了仿真研究,结果表明这种模式下的波束性能不影响0°和180°方向上的目标探测能力;采用该阵型的声呐浮标结合0len-Compton波束形成方法,进行分频段多波束设计的仿真,结果表明,该应用在0°和180°方向形成的波束性能和正常工作模式下的波束性能一致,证明该工作模式具有实际应用可行性.
声呐浮标接收阵工作模式多波束优化
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会议论文]
傅菊英
韩礼波
,2023 - 2021-2022年船舶通信导航与海洋工程学术会议
国产声学多普勒流速剖面仪经过多年的研究开发,目前已初具规模,基本形成多频段、多型号、多模式的系列化产品格局,并且已有多种平台的长期应用案例.文章介绍了国产ADCP的基本原理、发展现状以及应用拓展情况,为今后技术研究提供参考.
声学多普勒流速剖面仪工作原理技术参数海洋观测水文测验
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会议论文]
刘胜
王征
,2023 - 2021-2022年船舶通信导航与海洋工程学术会议
针对波浪滑翔机欠驱动、弱机动性的问题,提出一种基于襟翼辅助推进控制系统设计的方法 .该方法以现有的波浪滑翔机数学模型为控制对象,基于粒子群优化的变论域模糊控制与PID串联控制,通过合理的设计模糊函数的隶属度函数与PlD输出环节,实现了复杂海况下波浪滑翔机襟翼的智能控制,使波浪滑翔机的机动性得到了有效的改善.仿真结果表明,在不同海况下,基于襟翼辅助推进的波浪滑翔机对不同信号具有良好的跟踪效果,并且其自身速度得到了有效控制.
波浪滑翔机襟翼辅助推进控制系统模糊控制PID控制粒子群优化算法变论域
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会议论文]
黄水兵
李勤博
,2023 - 2021-2022年船舶通信导航与海洋工程学术会议
等间距线列阵采用基元间相互串并联得到加权系数,可使单个线列阵获得低于20dB的旁瓣级,从而得到显著的优化波束.文章针对等间距线列阵,设计了几组可利用基元相互串并联获得的权系数,并代入指向性函数计算了理论指向性.制作低旁瓣线列阵在消声水池进行测试,实测指向性与理论指向性吻合,旁瓣级达到20dB,验证了方法的工程可行性.
声呐设备换能器等间距线列阵旁瓣级权系数指向性
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会议论文]
程垦
王方勇
,2023 - 2021-2022年船舶通信导航与海洋工程学术会议
深海环境下,海面-海底垂直多次反射引起的周期强混响、小掠射角界面散射混响等,使主动声呐混响背景具有三维空间指向性.平台运动条件下,混响三维来波特性使混响频率扩展范围大,显著增强了混响背景下运动目标的检测和辨识难度.文章通过将深海主动声呐阵列数据扩展到三维矩阵(时间维、方位维、频率维),在分析混响与目标回波时一空一频联合域能量分布特性差异的基础上,提出一种基于三维滤波的混响抑制方法,经仿真与实测数据验证,滤波前后信混比增益均值为20dB,显著增强深海环境下对运动目标的分辨能力.
主动声呐混响抑制三维滤波深海环境
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会议论文]
槐文信
杨柳
张皎
,2021 - 第十六届全国水动力学学术会议暨第三十二届全国水动力学研讨会
为了保护海岸附近的海草及河道中人工种植的植被,掌握植被内水流紊动结构和其捕获悬浮颗粒的能力是必要的.本研究通过水槽实验,研究了淹没植被密度和上游流速对紊动能(TKE)以及植被区内细颗粒的净沉积分布的影响.实验结果表明,与无植被河床(裸床)相比,植被化河床在特定区域有促进/阻碍沉积的作用,因此形成了植被化河道中特殊的泥沙冲淤模式,且与植被密度,水深以及上游来流流速相关.为深入探究TKE与颗粒沉积、再悬浮的关系,进一步采用随机位移模型对泥沙颗粒的沉积模式进行数值模拟.拓展了随机位移模型运用的同时,结合沉降概率和起动概率模型,重点对泥沙颗粒的沉积和再悬浮运动展开研究分析.数值模拟的结果进一步探究了植被产生的TKE对泥沙沉降概率的影响,发现植被产生的TKE在大于临界值时,泥沙沉降概率随TKE的增大而减小;小于临界值时,泥沙沉降概率等于常数,且与无植被河床的沉降概率相同.针对植被区内泥沙净沉积及其影响因素问题,本研究成果可用于指导生态修复工程中植被的种植,能够有效提高植被成活率,进而最大程度提升植被的生态修复功能.
植被化河道水流紊动能颗粒沉积分布特征
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会议论文]
梁宇振
盛其虎
,2021 - 第十六届全国水动力学学术会议暨第三十二届全国水动力学研讨会
本研究基于三立柱柱稳式平台构型设计和整体要求,使用AQWA软件对浮式风电平台的水动力、运动响应和系泊力等参数进行计算.在系泊缆之中加入一段非线性材料,在不同工况下进行时域对比分析.模拟结果表明,在65m水深环境条件下,选用添加非线性聚酯缆的组合系泊方案更具有优势性;在不同工况下,采用组合系泊的浮式风电平台在横荡、纵荡上运动幅值大于纯锚链系泊系统,但在纵摇和横摇方向小于纯锚链系泊系统,且组合系泊系统的锚链张力小于纯锚链系泊;随着非线性材料长度的增加,系泊线极限张力减小,但水平位移增大.
浮式风电平台系泊系统非线性材料极限张力水平位移
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会议论文]
苗飞
王伟
宗涛
,2021 - 第十六届全国水动力学学术会议暨第三十二届全国水动力学研讨会
随着信息化和人工智能技术的不断发展,无人水面艇的应用范围在不断拓展,对无人艇适应恶劣海况的能力的要求也越来越高,以提高其安全作业的能力.以两型高速无人艇为对象,根据其实际需求提出了分别采用封闭式甲板设计和加装自扶正装置两种自扶正设计方案,对无人艇封闭式甲板外形和自扶正装置分别进行了优化设计和自扶正性能评估,并对影响其自扶正能力的设计因素进行了计算分析,给出了自扶正设计优化方向.分析结果对无人艇自扶正功能设计和工程应用具有一定的参考意义.
无人艇封闭式甲板自扶正装置优化设计自扶正性能
