基于光纤布里渊散射的分布式传感海底电缆在线监测技术研究

针对海底电力电缆出现的故障,提出了采用基于布里渊散射分布式光纤传感器（DOFS）检测电力电缆内部温度及所受外力的方法。在对该技术原理分析的基础上,提出了一种光相干外差检测式BOTDR传感实验系统,通过检测布里渊散射光的频移特性和光强,从而实现了光纤的分布式温度和应变传感,系统简单,测量精度高。通过理论分析和实验证明了该技术能够有效地在线检测电力电缆所受外力和内部温度变化,为海底动力电缆的运行状态实时监测提供一种新技术方法。     

利用边缘技术探测进行船载激光布里渊散射雷达频移分析

传感器技术和激光雷达技术快速发展,船载激光雷达信号探测系统引起了各行业的广泛关注。基于布里渊散射的船载激光雷达在海底石油资源探测、洋流分析和水下潜艇探测等领域具有重要的应用。本文针对船载激光雷达系统的频谱分析,系统研究布里渊散射和边缘分析技术,并对船载激光雷达的频谱分析模块进行优化和升级,实现船载激光雷达频谱位移的精确测量。     

利用边缘技术探测进行激光布里渊散射雷达频移分析

针对传统激光布里渊散射雷达频移分析方法存在效率低下的问题,利用边缘技术探测对传统分析方法进行改进。首先借助边缘探测技术获取初始激光束,并分析示波器上的频线展宽光谱,得出激光的初始信息以及信号强度的关系式,在此基础上建立布里渊散射雷达回波信号方程,结合信号能量与布里渊散射频移的表达式,得出雷达频移的分析结果与相应的取值范围。经过与传统分析方法的对比实验,发现2种方法得到相似分析结果时所消耗的时间不同,改进后的方法比传统方法节省44 s,因此具有更高的分析效率。     

基于光纤光栅传感技术的周界入侵报警系统

介绍了一种基于光纤光栅传感技术的周界入侵报警系统,利用不同入侵模式信号时域及频域特征信号的差异性,采用时域与频域与信号结合的分析方法,实现对各种入侵信号的模式识别及报警判断,并通过模拟实验加以验证。实验结果表明,该系统能够实现对入侵行为的模式识别及对有害入侵模式实施报警的功能。     

基于FEKO的球体电磁散射分析

使用电磁场仿真软件进行雷达目标的电磁散射分析已成为重要的手段之一.利用FEKO软件的EditFEKO界面强大的图形编辑和数值分析功能,实现电磁场偏微分方程的有限元解法.与参考资料上的实验结果进行比较,得出运算速度快,误差小,便于进一步工程实践等优点.     

光纤光栅传感技术在港机金属结构检测中的应用

设备金属结构的状态监测与故障诊断技术不断发展,温度检测、超声波探测、传感器测量、频谱分析、时域分析、应力云图计算、声发射检测等技术得到了广泛应用,目前又开始采用光纤光栅传感技术检测港口机械金属结构。1光纤光栅传感技术的优势光纤光栅传感技术是一种先进的波长调制     

基于光电探测器阵列的光纤布拉格光栅传感系统解调方法

比较通用线阵CCD,光电二极管阵列(PDA),CMOS成像传感器和InGaAs成像传感器的原理、特点和性能,提出基于InGaAs成像传感器的光纤光栅传感解调方法,并设计基于线阵InGaAs成像传感器的光纤光栅传感解调系统,利用该系统对应力和温度变化进行传感测量实验,验证系统的实用性。基于线阵InGaAs成像传感器的解调系统不仅测量精度和分辨率很高,响应速度快,而且从根本上改变了传统光纤光栅传感解调系统结构尺寸,光纤光栅传感解调仪工程实用化奠定了基础,具有很好的应用前景。     

某型Fabry-Perot光纤应变计的传感特性试验

光纤应变传感技术在国外已广泛应用于船体结构健康监测之中,而在国内鲜有工程实际应用的尝试,究其原因,光纤传感器的结构封装是影响光纤传感技术工程化应用的重要因素。针对某船体结构应力监测系统原理样机所选型的Fabry-Perot光纤应变计,介绍其测量原理,建立封装结构试验模型,并对该结构开展了静态应变传感特性、动态应变传感特性以及温度特性的试验研究。分析结果表明,该型光纤应变计静态、动态应变测量结果与基于电阻应变片的电测法结果偏差小于2%,从而验证了光纤应变计测量数据的准确性。同时,应变—温度的关系曲线也表现出良好的一致性和线性,这表明该型光纤应变计的封装结构能满足舰船温度环境条件。

     

基于光纤传感技术的翻车机金属结构在线监测系统研究

1 引言 目前,大型港口翻车机的PLC控制系统可以对电气系统运行状态进行监控、故障显示,而对机构、结构的运行状况,却缺少应有的运行监测手段。特别是对设备运行一个时期后的机构、结构状态无法判别,导致对机构、结构的故障隐患不能早期判断处理,对设备的安全运行构成威胁,使得设备管理部门对翻车机的整体运行状况缺乏全面的把握。因此,开发一种能长期稳定实时在线监测翻车机状态的在线监测系统是极其必要的。     

基于SBR的舰船目标多次散射RCS计算

舰船目标存在多次散射效应,计算多次散射的方法与其雷达散射截面预估精确度密切相关.本文从舰船散射特点出发,分析不同散射特点的计算方法,详细分析射线追踪法(Shooting and Bouncing Ray,SBR)计算多次散射的原理,并分别采用射线追踪法与物理光学近视法(Physical Optics,PO)对假定舰船目标进行3次散射特性仿真计算,通过与典型角域表面电流定位的亮点部位进行对比,表明射线追踪法用于预估舰船目标多次散射上能够提高预估精度。     

基于稳定张力的光纤绕制系统建模与仿真

针对光纤绕制的特点,设计了一种基于稳定张力绕制的系统实现方法。分析并给出了各检测和执行部件的数学模型,在此基础上采用增量PID控制算法对系统进行仿真,通过与实际系统的试验对比,对模型和算法进行了验证,结果表明采用的算法有效,相关控制指标达到或优于系统设计要求。     

基于光纤技术的舰船高速网络通信系统设计

针对舰船上采用的网络通信系统存在速度慢、质量差的问题,提出基于光纤技术的舰船高速网络通信系统设计。基于光纤技术对网络通信系统的硬件平台进行设计,对设计硬件平台进行架构设计;引入光纤高速传输算法对传输信号进行优化计算,完成对提出系统的设计。通过仿真实验,对设计的系统进行可行性验证,证明设计系统具有通信速度快、通信质量好的优点。     

分布式压缩感知在船舶多用户超宽带系统的应用

压缩感知是信号与信息处理领域的重要研究成果,被广泛的应用于超宽带系统中。本文主要研究超宽带通信系统的结构和压缩感知技术,然后建立船舶多用户模型,最后将分布式贝叶斯压缩感知应用于信号的重构。进行不同算法的对比实验,实验结果表明本文算法稳定性好、精度高。     

基于被动无热化技术的红外双波段系统

由于双色探测器技术逐步成熟,因此设计一种易于实现工程化、结构简单及可靠性高的红外双波段光学系统就显得日益迫切.在分析现有红外光学材料、加工能力和镀膜技术等条件的情况下,通过应用光学被动无热化技术,宽波段消色差理论,设计出了一种简单、紧凑、可靠的红外双波段光学系统.系统通过Znse,ZnS和Ge三种普通红外光学材料的运用实现了在-45℃～+71℃范围内的被动无热化全折射红外双波段光学系统设计.在16 lp/mm时,全温度范围内系统调制传递函数接近衍射极限,畸变小于5％,并且焦移量控制在微米量级,满足高精度红外双波段光学系统的技术要求.     

基于信号分析的舰载光学助降引导系统

舰载机成功起降是航空母舰具备作战能力的重要因素,由于舰船受海浪的影响始终处于动态的过程,对于舰载机的起降有较高的要求。目前应用最广泛的舰载机助降系统是菲涅耳透镜光学助降系统。本文基于菲涅耳透镜,结合光学信号分析技术和舰船与舰载机的数学模型,设计了一种新型舰载机光学助降系统。     

分布式传感技术在船联网系统中的应用

随着北斗导航系统的广泛使用,越来越多的船舶都装备了便携的卫星导航设备,随之又出现了以北斗导航卫星为基础的船联网系统,这为船舶的安全航行提供了强有力的保障。本文介绍船舶物联网技术的最新发展状况,总结船联网中的关键技术。基于船联网的特殊需求,设计出采用分布式传感网技术的通信导航系统,建立基于Kalman滤波融合算法的船联网信息通信模型。仿真实验表明,该分布式传感网模型具有较好的性能,应用价值较高。     

光学遥感图像舰船目标检测算法研究

针对航天图像舰船目标快速检测问题,本文提出了一种复杂海洋背景中舰船目标的快速提取,舰船尾迹的检测及目标检测算法。根据人类视觉注意机制,把梯度作为视觉注意前期的简单特征,然后以开尔文尾迹为主要依据,以区域灰度方差表示纹理粗糙度,进行舰船尾迹识别,最后分析舰船检测的原则和主要特征,提出舰船目标检测流程,并进行目标检测实验,实现准确的尾迹识别和目标检测。     

基于光学遥感图像的船舶目标检测技术研究

首先分析基于光学遥感图像的船舶目标检测流程,然后利用Top-Hat算法进行目标图像增强,并设计检测系统结构元尺寸自适应选择算法,以此来克服光学遥感图像的不均匀性和局部背景的粗糙性。最后进行不同海况的船舶目标检测试验。试验结果表明,本文算法虽然在实现过程中较阈值分割算法要复杂,但其适用范围更广,并且能够有效提高复杂海况下船舶目标检测的准确率。