基于随机粒子仿真的海上搜寻区域确定

为提高海上搜救的成功率,最大限度地减少生命和财产损失,需要快速确定包含搜寻目标漂移后的最小搜寻区域.在海洋环境数值预报模式下,考虑了不同的遇险推测场景条件,采用随机粒子仿真法确定了目标初始概率分布,恰当地描述了海洋环境数据以及风压系数中的不确定性因素对目标漂移的影响,建立了搜寻目标整体漂移模型.采用该整体漂移模型对落水人员漂移区域进行了数值预测仿真.仿真结果表明:随机粒子仿真法能准确预测搜寻区域,较好地利用现有的环境数据库信息,实时计算搜寻区域的包含率,生成指定时刻的概率分布图,相比于采用传统解析方法预测搜寻区域约缩小1/2.     

海上搜救中搜寻区域确定方法研究

提出了洋面模式下根据最后已知的位置报告及风流信息,确定搜寻目标漂移后的搜寻区域的具体方法。用计算机程序实现了包括总水流矢量的计算、风压差的计算及位置总或然误差的计算。     

基于流场数值模拟的遇险目标漂移计算研究

为了提高海上搜寻与救助的准确性和快速性,遇险目标漂移计算问题变得非常重要,成为海上搜救研究的热点.采用ADI模式建立广东省毗邻海域二维流场模型,对遇险目标漂移问题进行数值模拟,并与实测结果进行比较,吻合较好.可为该海域遇险目标搜寻与救助提供技术支持.     

海上浮标漂移轨迹预测分析系统研究

浮标是重要的水上助航标志,航道环境复杂,浮标漂移甚至丢失的情况频繁发生,为保障浮标的财产安全,避免漂浮成为水上障碍物,准确预测浮标漂移轨迹十分重要。本文根据浮标漂移原理,基于蒙特卡洛方法,利用WebGIS方法建立能够在网页端使用的海上浮标漂移跟踪预测分析系统。系统能够自动接入环境数据,依据浮标参数信息,利用SARMAP模型进行漂移模拟计算,预测浮标漂移轨迹与最优搜寻区域。通过具备遥测数据的浮标漂移案例验证,证明本系统模拟预测的浮标漂移轨迹具有较强的实用性。     

基于蒙特卡洛方法的海上搜寻区域确定模型

为了提高海上搜寻与救助的成功率,采用FVCOM模型进行遇难海域表面流场的数值预报,并与实测结果进行比较。采用经验公式法确定不同漂浮物种类风致漂移速度与风速的关系。引入蒙特卡洛方法,通过量化影响漂移的不确定性因素,确定漂浮物位置随时间变化的概率密度函数,并以统计区域作为搜寻区域,编制程序建立搜寻区域确定模型。模型实例验证效果较好,可为搜救工作的开展提供依据。     

海上巡逻救助飞机若干问题探讨

根据海上巡逻搜救任务对巡逻救助飞机在安全系数、操作性能、搜救能力、适应程度等方面的要求,论证了采用专业飞机执行海上巡逻救助任务的必要性;通过巡逻搜救飞机和船舶在应急反应时间、搜寻范围、救助能力以及成本费用对比,提出了巡逻搜救飞机的适用条件和船机配合执行任务的模式;通过对巡逻搜救飞机和机场自建-自用、建设-托管、租赁-使用三种模式的优缺点和费用的分析,提出了巡逻搜救飞机的机场建设的管理模式。     

射频能量采集系统的谐波抑制技术

针对射频能量采集系统中谐波抑制电路存在的效果不佳和效率不高的问题,论文提出一种基于对称二极管整流电路的扇形带线的谐波抑制电路设计。该设计使用对称二极管整流电路的设计对由非线性电子元件而引发的偶次谐波进行抑制,同时引入3个经过优化设计的扇形带线对3次谐波进行有效抑制,通过利用扇形带线所具有的宽带阻特性实现了整流电路对输入信号频率的较好的适应性。通过试验证明了,在测试条件下该电路能够在较宽的输入频段内有效抑制4阶输入谐波,且整流效率最大值达到78.2%。     

基于蒙特卡洛法的海上漂移模型研究

海上搜救区域的确定一直是海上搜救的核心内容。以海上漂移人员为研究对象,在综合考虑漂移位置的多重影响因素下,计算海风、海流、风生流等对搜寻目标的偏移,提出了漂移模型,并编写计算机辅助程序进行蒙特卡洛仿真得到其漂移轨迹和最可能的区域。经过实例验证,该模型能够有效提高搜救的准确性和实效性。     

便携式水下声信标探测定位设备技术设计与实现

针对声基阵水下搜寻定位系统需要使用大型船只及直升机等大型操作平台的缺点,介绍了一种简单、便携、高效的水下声信标探测定位设备的设计与实现方法.利用指向性水听器及混频方法,将需要探测和定位的水下声信标信号通过音频形式输出,充分利用指向性水听器较普通水听器空间增益高以及人耳对信号识别能力强的特点,提高了复杂海况条件下对弱信号的检测能力.阐述了设备的组成、工作原理以及设备主要单元的设计方法,给出了设备样机在海上试验的结果,并对其适用的场合进行了说明.     

微机械陀螺随机误差补偿研究

为了提高微机械陀螺使用精度,研究了随机漂移误差补偿方法。对静态陀螺输出数据进行预处理,提取出随机漂移数据,采用时序分析方法对其建立AR模型。基于模型设计Kalman滤波器,进行静态和动态仿真。结果表明：静态条件下滤波效果显著;动态条件下,滤波效果变差。针对此问题设计了标量因子时变的自适应Kalman滤波器,试验表明,此算法能够有效降低微机械陀螺的随机漂移。     

锥边球扇形观察窗结构的协调性分析

观察窗等开口结构作为载人潜水器设计关键技术,是载人舱设计中的难点之一.文章基于数值计算方法重点开展了锥边球扇形观察窗结构分析和协调性研究.通过对球形潜水器观察窗的理论与数值方法比较分析,验证了接触有限单元法求解观察窗结构局部强度的正确性;进而通过改变窗玻璃与窗座接触面锥角,研究锥边球扇形观察窗整体应力水平与变形的优化,以及窗玻璃与窗座凸缘之间的应力集中系数与变形系数等协调性分析.最终基于接触有限元法,结合规范设计曲线,即可方便进行锥边球扇形观察窗结构的设计优化和工程应用.     

一种基于圆型基阵的声信标探测仪的设计与研究

马航MH370事件暴露出我国的海上搜救能力与国外先进技术相比存在巨大差距。为切实提高我国海上应急处置能力,加快深海探测技术与探测设备的推进进程,在分析国内外声信标搜寻定位的相关技术现状基础上,提出了一种基于圆型基阵的黑匣子声信标探测仪的设计思路。依照3 km的探测距离需求设计了64元的圆型接收换能器基阵,对其在黑匣子声信标信号搜寻具体应用中的关键性能指标进行仿真,并分别从系统框架设计、模拟信号处理设计、数字信号处理设计和控制与导航软件功能设计等四个方面分析了该系统的处理流程和应用方法。研究证明该设计拥有探测距离远、方向分辨力高、使用相对灵活的特点,具有重要的工程应用价值。     

陆上风机圆形基础底板承载力计算方法研究

不同于常规构筑物基础,陆上风机圆形基础具有受荷动力效应显著、截面尺寸大等特点。以常规构筑物圆板基础破坏模式为基础,使用极限平衡方法,对风机基础在主要破坏模式下的极限荷载进行了理论推导,开展了风机基础截面尺寸、径环向配筋量等参量的影响分析。分析表明,风机圆形基础的承载力由基础外悬挑扇形块破坏模式确定,其他破坏模式不起控制作用;烟囱规范的长悬挑圆形基础承载力计算公式不适用于风机基础设计;本文提出了风机圆形基础承载力的计算公式及相配套的设计建议,可望为风机基础规范的制定和基础工程设计提供有益参考。     

大型油码头设计船型的系靠泊尺度研究

对油轮的系靠泊相关尺度进行了研究划分;建立了基于概率统计原理的"上覆盖率"和"下覆盖率"计算法;根据Q88租船数据库中的实船数据进行统计分析,确定了大型油码头设计船型与系靠泊相关的代表尺度。     

灰度成像扩展目标跟踪直方图匹配修正方法

针对灰度扩展目标色彩信息不丰富,目标和背景存在重叠这一系列特点,使跟踪点发生漂移的问题,提出了基于均值偏移直方图匹配修正扩展目标跟踪算法。以基于像素位置和像素灰度值的直方图模式作为目标模式;相似度度量采用Bhattacharyya系数定义的距离;用均值偏移迭代进行匹配区域搜索;采用直方图匹配系数进行修正。通过建立卡尔曼预测跟踪策略解决目标被遮挡时的跟踪问题。试验结果表明,采用该算法,跟踪点漂移由原来几十个像素的波动减少到偶有1个像素的抖动。     

直升机在海难救助中的应用

文中概述了中国海上直升机救助力量的现状以及与发达国家的差距。通过分析直升机在海难船舶、人员搜寻中的优势,说明直升机在船舶搜寻中的重要性及在未来海难船舶、遇险人员搜寻器的发展方向。并针对如何提高直升机海上搜寻效能问题,在设备配备、搜寻模式及搜寻区域设定等方面进行了综合概述。     

动力调谐陀螺仪漂移测试与补偿系统设计

动力调谐陀螺仪在舰船导航中仍占较大比重。为了测试动力调谐陀螺仪的性能，采用DSP设计了一套漂移数据采集与补偿的实验系统。可采用不同的数学模型算法在DSP中对数据进行实时运算，输出相应的控制信号对陀螺仪进行实时补偿。该系统既适用于陀螺仪漂移数据的采集，也可应用于对不同数学模型进行实时补偿的效果进行对比研究。     

基于视觉传达技术的低分辨率舰船图像优化

现有图像优化方法存在噪声校正模型不完善的问题,导致优化方法覆盖率较低,设计一种基于视觉传达技术的低分辨率舰船图像优化方法。通过拟合尺度函数,检测低分辨率舰船图像关键点,构建非均匀噪声校正模型,抑制图像的突变灰度,利用视觉传达技术设置优化模式,判断图像像素的边界融合程度。实验结果:此次设计的图像优化方法覆盖率均值为93.28%,另外2种优化方法的覆盖率均值分别为:89.36%、88.54%,证明融合了视觉传达技术的图像优化方法使用价值更高。     

大型油码头设计船型的系靠泊尺度研究

对油轮的系靠泊相关尺度进行了研究划分;建立了基于概率统计原理的“上覆盖率”和“下覆盖率”计算法;根据Q88租船数据库中的实船数据进行统计分析,确定了大型油码头设计船型与系靠泊相关的代表尺度.     

水深对半潜式平台水动力性能及波浪载荷的影响*

本文根据有条件的建模方法（CMA）和一次逆可靠度方法(IFORM),运用Matlab编程计算确定百年一遇波高-周期的等概率曲线,设计了一组百年一遇波浪海况。根据Morison方程与绕射理论计算海洋平台波浪载荷的各自特点,本文采用Morison方程和绕射理论相结合的方法,运用挪威船级社研发的SESAM程序,就水深对半潜式海洋平台水动力性能和波浪载荷的影响进行了分析。某半潜式海洋平台计算分析水深对平台的运动响应、气隙、波浪二阶平均漂移力和纵向剪切力等六个波浪载荷的影响。