基于正交匹配追踪的声层析方法   总被引：2，自引：0，他引：2  

李倩倩  史娟  李整林  罗宇  阳凡林  张凯 《海洋学报(英文版)》2019,38(11):149-157

声速剖面的变化会对声传播产生较大的影响，经验正交函数模型经常用来实现对声速剖面数据的简化描述。然而在内波、湍流等海水不均匀性存在时，这种正则化操作会造成声速重构精度的大幅降低。本文利用字典学习生成声速剖面的非正交原子，在稀疏编码时采用正交匹配追踪（OMP，Orthogonal Matching Pursuit）算法，更新字典则使用KSVD （Kernel Singular Value Decomposition）的字典更新算法。由于字典学习不需要强制使用正交条件，对于训练数据更加灵活，从而可以使用少数的原子组合达到更高的重构精度。利用一次浅海声学实验多次测量的声速剖面研究了海水声速剖面的经验正交函数表示和字典学习，研究表明：相比于正交函数表示，学习字典可以利用少数原子（甚至一个原子）更好的解释声速剖面扰动。字典学习可以提高声速剖面的稀疏性，从而提高声速剖面的反演精度。  相似文献   

北极冰下声传播特性实验研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

翁晋宝  杨燕明  文洪涛  周鸿涛 《海洋学报》2019,41(3):76-85

通过2017年8月6日在北极海域开展的一次声传播实验，开展了冰下声传播特性实验研究。结合Burke-Twersky （BT）散射模型与射线模型，分析了冰下声传播的多途到达结构，研究了接收声强变化规律，解释了接收声强在30 min内衰减20 dB的现象，分析了接收信号的时间相关性，探讨了接收信号相关性较低的原因。实验结果表明，表面接收信号主要由小角度多次反转反射声线、一次海底反射声线和二次海底反射声线依次构成，表面声道到达信号显著强于海底反射信号。试验冰站在试验期间的运动导致了声传播信号强度和相关性的迅速衰减，并通过仿真得到了验证。  相似文献   

Environmental impact of fluidized solidified silt casting on surrounding water bodies     

Yunquan Li  Silin Wu  Shi Shu  Yiyan Lv  Yan Cui 《Marine Georesources & Geotechnology》2020,38(5):604-610

Abstract

With the growing demand for underwater refill engineering, the construction technology of implementing fluidized solidification in underwater pouring has recently received increased attention. However, the environmental impact of underwater casting on surrounding water bodies, especially when the silt is polluted, is still unclear. In this study, a simulated underwater pouring test and a static immersion release test were conducted separately to study the quality of the surrounding water during and after pouring. The results showed that fluidized-solidified silt casting could increase the pH of the surrounding water, even after the pouring had stopped, by approximately 1.0 and the turbidity could reach 200 NTU. No diffusion of Zn and Cu into the surrounding water was observed and while Ni and Cr exhibited slight diffusion, this was at a level well below international water quality standard. During construction, reducing the distance from the seafloor to the bottom of the pouring catheter could reduce the level of pollution. After construction, the use of neutral solidified materials can effectively reduce the pH of the surrounding water and the potential risk of heavy metal dissolution.  相似文献   

A smoothed particle hydrodynamics modelling of soil–water mixing and resulting changes in average strength     

Wangcheng Zhang  Mark F. Randolph 《国际地质力学数值与分析法杂志》2020,44(11):1548-1569

Soil–water interaction is a pivotal process in many underwater geohazards such as underwater landslides where soil sediments gradually evolve into turbidity currents after interactions with ambient water. Due to the large deformations, multiphase interactions and phase changes this involves, investigations from numerical modelling of the transition process have been limited so far. This study explores a simple numerical replication of such soil–water mixing with respect to changes in average strength using smoothed particle hydrodynamics (SPH). A uniform viscoplastic model is used for both the solid-like and fluid-like SPH particles. The proposed numerical solution scheme is verified by single-phase dam break tests and multiphase simple shear tests. SPH combinations of solid-like and fluid-like particles can replicate the clay–water mixture as long as the liquidity index of the solid-like particles is larger than unity. The proposed numerical scheme is shown to capture key features of an underwater landslide such as hydroplaning, water entrainment and wave generation and thus shows promise as a tool to simulate the whole process of subaquatic geohazards involving solid–fluid transition during mass transport.  相似文献   

我国深海钻探重入钻孔技术优选及设计思路          下载免费PDF全文

熊亮  谢文卫  卢秋平  朱芝同  刘晓林 《探矿工程》2020,47(7):1-7

深海钻探通常采用无隔水管开路钻进，当更换钻头或钻具，测井、处理孔内事故等情况时，需要起下钻后重新进入原钻孔，此过程称为重入钻孔。由于钻探船与海底孔口有数千米的水体相隔，受海浪和洋流作用，钻探船动荡不稳，钻杆柱摇摆不定，要想重新进入原钻孔并非易事。本文通过广泛调研，对海底基盘、声呐重入系统、水下电视重入系统及无人遥控潜水器（ROV）等目前几种常见的重入钻孔技术进行了详细介绍，对各种技术的优缺点进行了综合对比，优选了水下电视重入系统作为我国深海钻探重入钻孔技术方案，初步提出了技术设计思路，为样机研发和工艺制定奠定了基础。  相似文献   

基于分布式控制力矩陀螺的水下航行器轨迹跟踪控制   总被引：2，自引：0，他引：2  

黄道敏  徐瑞昆  唐国元  冯雷  刘智  徐国华 《海洋工程》2018,36(6):69-76

基于控制力矩陀螺群(CMGs)的水下航行器具有低速或零速机动的能力。采用基于分布式CMGs的水下航行器方案,并研究其水平面的轨迹跟踪控制问题。通过全局微分同胚变换将非完全对称的动力学模型解耦成标准欠驱动控制模型,并根据简化的模型构建其轨迹跟踪的误差动力学模型,将轨迹跟踪控制问题转化为误差模型镇定问题。基于一种分流神经元模型和反步法设计了系统的轨迹跟踪控制律,该控制器不需要对任何虚拟控制输入进行求导计算,且能确保跟踪误差的最终一致有界性。仿真结果表明该控制器能够实现在不依赖动力学参数先验知识的情况下对光滑轨迹的有效跟踪。  相似文献   

国家应急测绘调度系统设计     

刘磊  刘津  翟永  邢绪超 《测绘通报》2019,(9):135-138,146

通过分析应急测绘指挥调度的基本特点与实际需求，结合国家应急标准规范，采用基于多通道多协议的数据通信与传输技术、基于MPP架构的分布式数据库管理技术、基于UML模型化的任务规划技术，根据无人机、多功能方舱等应急装备实时回传的位置、状态和应急测绘地理信息，以及快速处理与共享系统等产生的数据成果与作业信息，设计完成了具有应急调度方案制定、指令快速下达、测绘装备动态调度与实时跟踪、测绘任务进度监控及应急任务演练等功能的应急测绘调度系统。  相似文献   

海底底质声学原位测量电路控制系统研究     

吕斌  祁国梁  李官保  王景强  刘杰 《海洋科学》2018,42(5):32-39

介绍了一种液压驱动贯入式海底沉积声学原位测量系统的电路控制单元的研究实现过程,以及该控制单元在南海北部海底沉积声学调查中的应用。该电路控制单元以Cortex-A8处理器为核心,集成大容量FLASH存储器,与单片机接口控制板进行串口通讯,实现对声学发射采集单元和机械液压贯入单元的可视化控制和监测。基于该电路控制单元,海底底质声学原位测量系统兼具自容式和在线式两种工作模式,可自容记录或实时采集声学原位测量单元在海底的工作状态数据、海底沉积物声速和声衰减系数等声学特性数据。该声学原位测量系统的实验室联调及南海海试结果表明,使用该电路控制单元对海底底质声学测量过程的监测与控制是有效的,对精确获取海底底质的原位声学特性有重要作用,可以促进海底底质声学原位测量系统的产品化。  相似文献   

深海海底光缆敷设施工余量控制的原理和控制软件的应用          下载免费PDF全文

江伟  邵振宇  栗之炜 《海洋开发与管理》2018,35(8):90-94

为解决深海有中继海底光缆项目技术难题,中国海底电缆建设有限公司开发了海底光缆敷设施工控制软件,填补我国相关领域的空白。文章介绍海底光缆敷设施工余量控制的原理和控制软件的操作流程:海底光缆余量包括区域余量、底部余量和释放余量,余量控制是海底光缆敷设施工中最关键的核心技术环节,应用控制软件可极大地降低计算量和提高计算精确度,并可通过在施工中不断调整计划,从而极大地提高施工质量,具有传统人工计算不可比拟的优势。  相似文献   

电子束流激发的电子声波数值模拟          下载免费PDF全文

于彬  高新亮  樊凯  杜爱民 《地球物理学报》2018,61(9):3536-3544

通过一维静电粒子模拟程序研究了电子束流不稳定性，其中束流电子的温度远大于背景电子的温度.结果发现，所激发的波动主要是电子声波，波动的演化经历了线性增长和非线性饱和两个阶段.在非线性饱和阶段，由于电子声波相速度随频率是变化的，它可以通过非线性相互作用将背景比较冷的电子加速到很高的能量.此外，还研究了束流电子的温度、束流电子和背景电子的相对密度以及束流电子的漂移速度对电子束流不稳定性的影响.  相似文献