基于耦合理论的海底地震仪设计方法研究

进行航行舰船地震波观测时,必须考虑海底地震仪(OBS)与海底的耦合问题.由于大部分海底被一层厚厚的松软沉积物覆盖,所以海底地震仪响应会严重影响海底表面的运动.并且海底地震仪位于流体与固体的边界上,浮力的作用也会影响质点运动.对于不同类型的地震波,作用力与质点运动并不满足我们所期望的关系.本文介绍了海底地震仪与沉积物的耦合模型,将其简化为质量 - 弹簧 - 阻尼器系统.响应特性主要取决于OBS的质量、结构、刚性以及沉积物密度.通过理论计算,得到影响海底耦合的主要因素,并在此基础上提出海底数字地震仪的合理设计方法.     

舰船地震波环境噪声的统计特性

研究舰船地震波信号需要首先分析海底地震波的环境噪声特性.海底地震波环境噪声的统计特性研究中,假设其满足广义高斯分布,利用拟合方法对形状参数及尺度参数进行估计,采用χ2检验法进行检验.另外,本文还对地震波信号的平稳随机过程进行了检验.统计结果表明,海底地震波环境噪声近似服从广义高斯分布平稳随机过程的假设检验.结论可以用于舰船地震波信号的降噪方法研究,抑制环境噪声,并为深入研究舰船地震波信号处理方法打下基础.     

基于ADAMS的双足机器人建模仿真方法

针对机器人实验过程中物理实验成本较高而建模仿真不够精确的问题,提出了一种将SolidWorks绘制的虚拟样机和由Matlab/Simulink建立的基于ZMP理论的控制系统导入动力学仿真软件ADAMS进行联合仿真的方法。该方法有效地克服了ADAMS建模尺寸精度小的问题,能够发挥3个软件的优势,提高系统的动态响应能力,实现机器人实体和活动环境的高精度建模。     

舰船水下电磁场测量中环境干扰误差量化分析

在舰船水下电磁场测试中对海洋环境水下电磁场干扰程度进行量化分析,以提高舰船水下电磁场测试精度。通过增加环境监测单元,本文提出了环境电磁场空间匹配算法,进而确定了舰船水下电磁场测试中环境电磁干扰量化分析方法。根据海上实测结果,验证了该方法的可行性。舰船水下电磁场测试中,海洋环境电磁场引起的误差不可忽略,应在量化分析基础之上,采取有效的抑制和规避方法。     

海底地震仪的优化设计

海底地震仪可用于探测航行舰船地震波信号。然而,由于信噪比较低,容易造成试验数据的失真。主要原因是海底地震仪（OBS）与海底表面的耦合较差。本文根据现有的OBS与沉积物耦合理论,总结了OBS的设计方法：①最小化质量;②合理的与沉积物接触部分的半径;③OBS接近于周围介质的密度;④最小化水中OBS的剖面以及横切面;⑤低密度梯度及关于垂直轴的最大对称性。结合理论,对现役的海底地震仪进行了结构分析。