单矢量水听器多目标方位估计的算法研究

矢量水听器可有效抑制各向同性的背景噪声干扰,能同时共点地拾取声场的声压标量和振速矢量信息。这些信息的偶次阶矩组成了以各个目标的声强和方位为未知数的非线性方程组。为了求解该方程组,研究了具有全局最优化概率搜索的快速方法:遗传算法和小生境遗传算法,并对两者的性能进行比较。仿真试验的结果证明了算法的可行性,即基于小生境遗传算法能够实现单个矢量水听器进行多个非相干源目标的方位估计。为了提高弱目标的方位估计精度,又提出了二次小生境搜索方法。     

客滚船进水探测系统设计分析

对进水探测系统的安装目的和设计要求进行阐述,并对探测装置在不同水密区域要满足的布置要求进行分析。在此基础之上,对进水探测系统在安全返港中的应用进行分析,并解读相关规范,以确保进水探测系统不受事故界限内的事故影响。研究成果可为客滚船进水探测系统的设计与布置提供一定参考。     

基于无线传感器网络的危险品灾难应急救援系统

把无线传感器应用于危险品灾难应急救灾是一个有益的尝试。介绍了无线传感器网络和根据危险品灾难应急救援系统的概况。详细介绍了应急救援的无线传感器网络系统的结构,应急救援指挥中心软件的功能。     

Development of a retrofit layer with an embedded array of piezoelectric sensors for transient pressure measurement in maritime applications

Measurement of transient pressure distribution on maritime structures is important for the assessment of the hydrodynamic loads applied. The commonly used pressure sensors are mostly bulky, need to be bolted to the structure, and/or only provide point-wise measurements. In this paper, an elastic matrix layer with a network of embedded piezoelectric sensors is proposed to address these issues. For experimental validation, a 400 × 400 × 5 mm epoxy layer is fabricated embedding 25 piezoelectric sensors on a square grid in accordance with Gauss-Lobatto-Legendre points. A finite element based inverse procedure is developed to reconstruct the pressure field from the electric potentials measured by the piezoelectric transducers. Feasibility of the concept is evaluated by measuring and reconstructing the pressure field generated by a travelling wave in a water tank. Sensitivity of the layer is also investigated through the experiments. The results indicate that the retrofit layer is capable of pressure field reconstruction, and that the presence of disturbances on the sensing surface does not affect the measurements in a notable way, while non-ideal conditions of the mounting can have a significant impact on the accuracy of the measurements. The results highlight the potential of the concept in pressure distribution measurements.     

基于物联网的无人水面艇航行状态监测系统设计

针对无人水面艇(Unmanned Surface Vessel, USV)航行状态监测及试航性能评估试验中的参数获取问题,设计一套USV航行状态监测系统。以物联网(Internet of Things, IoT)3层架构为基础,设计小尺寸、低功耗的监测方案。以多源传感器和STM32微控制器作为感知层,以远距离无线电(Long Range Radio, LoRa)网关及LoRa终端作为数据远程传输途径,以传输控制协议(TCP)作为数据远程传输协议,以云平台作为系统应用层,实现数据采集、传输和应用功能。基于监测系统要求,在应用层设置阈值实现航行状态预警功能。对系统功能及性能进行测试,结果表明,系统横、纵摇精度为±0.02°RMS,风速为(0.2±0.03) m/s,风向为±2.5°,所有监测参数技术指标均符合要求,且丢包率在通信距离小于1.4 km时为1.5%,较传统方法降低约22%。该系统可为进一步完善USV航行状态监测提供技术支持。     

降雨强度对透水沥青混凝土净污能力影响研究

为定量评估降雨强度对透水沥青混合料净化路面径流能力的影响，基于搭建的足尺道路路面平台设计了5种降雨强度下单、双层透水沥青混凝土的人工降雨模拟试验，测定了流经透水沥青混合料前后模拟径流雨水的代表性污染物浓度。结果表明：透水沥青混凝土能有效净化径流污染，且双层透水沥青混凝土的污染净化能力显著优于单层透水沥青混凝土，对悬浮物（SS）、总磷化合物（TP）、重金属锌（Zn）、重金属铅（Pb）、总氮化合物（TN）、化学需氧量（COD）的去除率分别达到80.25%、74.13%、70.30%、65.14%、63.75%、61.38%；随着降雨强度的增大，透水沥青混凝土对径流污染物的净化能力逐渐减弱，通过分析层数、降雨强度对透水沥青混凝土污染物净化率的影响，提出了层系数α和雨强折减系数β，可以通过人工降雨模拟试验结果推算一定降雨强度下实际透水沥青混凝土路面的污染物净化能力，为透水沥青混凝土路面的量化环境评价提供依据。