基于化学痕量检测的反水雷新技术

概述水下探雷的主要手段,介绍传统声、磁、光探雷技术的方法、特点和所存在的问题,提出基于化学痕量检测的反水雷新技术。国外痕量水下检测技术主要包括离子迁移谱法、荧光分析法、电化学法、声波分析法、表面增强拉曼散射以及表面等离子体波共振法等。通过对比各类检测方法的性能得出荧光分析和表面等离子体波共振法灵敏度高,综合性能优,是目前国外痕量水下探测主要方法,并已被应用在反水雷的研究中来提高猎雷的作战效率。     

基于傅里叶变换的尾流光散射检测信号处理

在水下目标探测系统中,由于受到水下噪声反射、磁性干扰等多种因素,会对探测结果造成干扰。尾流光散射检测可以有效消除水下噪声及电磁干扰,算法精度与实时性是整个信号检测系统的重要指标,解决的关键是滤除光电转换器中的系统噪声。傅里叶变换能够同时在时域及频域描述信号特征,结合滤波器可有效进行原始信号的分解、滤噪。本文研究了基于傅里叶变换的尾流光散射检测信号处理算法,最后对算法进行仿真分析。     

水下微光高速摄像系统在潜艇实验中的应用

介绍了用于潜艇实验的水下微光高速摄像系统,并对设计的关键技术做了论述.根据潜艇上的实际情况,设计了最优的设备工作布局,使全系统能发挥最佳的效果.分析了水下30-40 m的光照度,进而设计了适合的水下照明方案,尽量采取微光照明的方式,使环境散射达到最低.最后将该系统应用于水下微光高速摄像试验,实验证明该系统在水下重要武器,尤其是水下潜艇等实验中具有广阔的应用前景.     

基于蛙人探测声纳序列图像的水下小目标跟踪算法

针对水下监控系统中的小目标跟踪问题,在分析蛙人探测声纳图像特点的基础上,提出了基于面积约束的全局域最近邻数据关联法,有效解决了水下监控环境下目标小、结构信息缺乏、成像不稳定的难点,通过引入航迹"运动方向"的思想消除了混响区虚假航迹的影响,实验证明该算法具有准确性高、实时性好、鲁棒性强的特点。     

船舶尾流气泡幕探测技术进展与应用

本文介绍并比较船舶尾流气泡幕的声学探测和光学探测的异同。以检测参量为主线,讨论光学探测中气泡对散射光强度、频率和偏振特性的影响,重点阐述基于脉冲回波、激光拉曼散射和光学成像等探测方式的应用原理、发展状况和存在的问题。以提高回波信号信噪比为目的,提出一种基于表面等离子激元的气泡尾流探测新思路,并进行相关模拟论证。气泡尾流光学探测法及其应用系统具有实时性好、灵敏度高、探测区域广等优点,在船舶监控、海洋水体污染检测和海洋生物环境监测等方面应用广泛。     

金纳米复合丝素膜的制备及其表面增强拉曼散射效应的研究

金纳米颗粒所具有的表面拉曼增强(SERS)效应使其在生物医学检测方面有很多潜在的应用.文中分别采用原位合成、物理混合两种方法制备了金纳米复合丝素膜,并通过在丝素蛋白溶液中添加甘油的方法对丝素膜进行韧性、强度及不溶性的改进.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光度计(UV)对其形貌和结构进行表征.丝素膜表面生成的金纳米颗粒平均粒径约为30 nm,紫外-可见特征吸收峰出现在535 nm处.以4-巯基苯甲酸(4-MBA)进行了拉曼测试.结果表明,采用原位合成方法中两步合成法合成的金纳米复合丝素膜具有良好的SERS效应,可应用于痕量分析检测.     

船舶尾流气泡幕探测技术进展与应用

本文介绍并比较船舶尾流气泡幕的声学探测和光学探测的异同。以检测参量为主线,讨论光学探测中气泡对散射光强度、频率和偏振特性的影响,重点阐述基于脉冲回波、激光拉曼散射和光学成像等探测方式的应用原理、发展状况和存在的问题。以提高回波信号信噪比为目的,提出一种基于表面等离子激元的气泡尾流探测新思路,并进行相关模拟论证。气泡尾流光学探测法及其应用系统具有实时性好、灵敏度高、探测区域广等优点,在船舶监控、海洋水体污染检测和海洋生物环境监测等方面应用广泛。     

水下油气泄漏声学探测实验

如何快速有效探测识别水下油气泄漏是目前亟需解决的技术难题。通过实验选取5种油样和2种沉积物布设不同直径、含油量的探测目标,并通过多波束声呐在水池内开展60组声学探测实验。实验表明,海底含油沉积物与海底沉积物的散射强度差值为10 dB,水柱中的油气与水体背景的散射强度差值为7 dB。声学探测是油气泄漏探测的有效方法。     

侧向流免疫层析-表面增强拉曼光谱联用技术超灵敏检测猪肉中喹乙醇残留

以具有强表面增强拉曼光谱(surface enhanced Raman scattering, SERS)活性的胶体金颗粒(Au nanoparticles, AuNPs)为基础,分别在其表面修饰4-氨基苯硫酚(PATP)和喹乙醇单克隆抗体(monoclonal antibody against olaquindox, OLA mAb),获得拉曼免疫探针OLA mAb-AuNPs-PATP.依据间接竞争原理组装侧向流免疫层析试纸,对各项实验条件进行优化,并借助拉曼光谱仪器,测定特征谱峰的拉曼信号强度计算出喹乙醇的浓度,由此建立了一种超灵敏定量检测猪肉中喹乙醇残留的侧向流免疫层析-表面增强拉曼光谱联用技术(SERS-LFA).结果表明:用该方法检测喹乙醇在0.000 1～1.0 ng/mL范围内线性良好,检出限为0.31 pg/mL,回收率为93%～108%,相对标准偏差在3%～6%之间(n=3).并且对信号的重现性进行测定,在5个不同浓度下,每个浓度随机测定10个点的相对标准偏差分别为5.6%,6.3%,3.7%,4.8%和3.1%.该方法检测猪肉中喹乙醇具有简便、快速、超灵敏性、高特异性和良好重现性的优点.     

LFM目标回波信号的Duffing振子检测方法

主动声纳探测水下目标时,目标散射特性以及水声传播特性会对接收回波产生影响.针对水中沉底与掩埋目标探测时存在的混响干扰强、信混比低等问题,本文提出了一种基于分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)的变频Duffing振子检测方法.在发射LFM信号探测水下目标时,目标回波信号为多个LFM信号线性叠加的形式,不符合Duffing振子的单频检测条件.基于FRFT理论,提出了在最佳FRFT域上对LFM回波信号进行傅里叶逆变换的解调频方法.并根据亮点模型,推导了多亮点LFM回波信号解调频后的信号形式.由理论分析可知,解调频后的单频信号数量与亮点数量一致,频率大小与亮点时延及发射信号参数有关,为未知参量.针对解调频后频率及数量未知这一问题,提出了变频Duffing振子系统检测模型,通过改变系统内置策动力频率,自主地搜索单频信号信息,实现了低信混比下LFM目标回波信号的检测及亮点数量的估计.湖试沉底及海试掩埋实验数据处理结果验证了方法的有效性及可行性.