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机载LiDAR测深在海洋测绘中应用的可行性分析

机载激光测深简称“测深LiDAR”(Bathymetry Light Detection Airborne Ranger),是近二三十年发展起来的海洋测量技术之一,集激光测距、定位、定姿等技术于一体,可以快速、高效地获取沿岸水深及海岸线地形。相对船载测深仪测量系统而言,机载LiDAR测深系统具有测量精度高、测点密度高,工作效率高,且具有高机动性、测量连续性等特点,特别适合于浅水区、深海岛礁附近区域等复杂地形的快速探测,可以实现海岸线水上水下地形的无缝拼接。

  • 2022-03-07
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基于立体视觉的水下三维测量系统研究

作为海洋研究的一项基础技术,水下视觉测量技术已经得到众多研究者的关注。国外的研究者较早展开了水下测量方面的研究,国内起步稍晚,但也取得了丰硕的研究成果。如中国研制的“蛟龙号”深潜机器人、中国科学院沈阳自动化研究所的水下机器人、加拿大的 Sea-wolf3水下机器人和日本的“海沟号”水下机器人等,这些水下设备无一例外地搭载了视觉设备,并构建视觉测量系统。

  • 2022-03-07
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水下目标探测与跟踪关键技术研究

海洋科技是海洋开发过程中的第一生产力,也是挖掘海洋经济的重要手段,海洋高新技术是全球学者公认的新科技革命中最重要的领域之一,海洋科技的涵盖面极广,包含多种学科和多种技术,例如海洋学科包括海洋基础科学、海洋物理科学、海洋化学科学、海底地质学、海洋气候学和海洋生物学等;与海洋有关的技术包括海洋测量、海洋水声、海洋能源开发、海洋运输和海洋结构等等;我们知道海洋科技发展程度的高低,不仅仅体现了一个国家的科技、经济和社会的发展程度,还体现了国家的综合国力,本文进行水下目标探测和跟踪问题的研究正是在此背景下展开的。

  • 2022-03-07
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水声换能器发展中的技术创新

地球表面积的70.8%是海洋,辽阔的海洋是地球上最大的资源宝库,海洋也是国际军事斗争的重要阵地。海洋的研究、开发和利用离不开声波,声波是唯一能够在海洋中远距离传播的信息载体,海洋资源的勘探与开发、舰艇水下通信与导航、水下目标探测与识别、环境监测以及自然灾害预报等都依赖水声技术来实现。水声技术的发展需要各类水声换能器提供支撑,水声换能器的使命是在水下发射和接收声波,因此有“水声设备耳目”之称,可以说水声换能器的诞生标志着水声技术发展的开始,水声换能器一次次的技术进步是水声技术长足发展的重要前提和基础。

  • 2022-03-07
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多波束成像声纳系统及水下机器人在水工建筑物水下结构检测中的应用

水利工程水下结构主要包含正常蓄水位水面以下的迎水坡护面结构、进水塔结构以及铺盖、底板、护坦、沉箱等结构。其常出现的隐患主要有建筑物整体沉降,混凝土结构表面的裂缝、分缝或止水破损,金属结构锈蚀等。当前,水利工程水下结构检测的主要方法包括目视检测、水下机器检测(ROV检测)、激光扫描、扇扫声纳成像等。

  • 2022-03-07
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压电陶瓷的发展及其应用

由于陶瓷是晶粒随机取向的多晶聚集体,因此其中各个铁电晶粒的自发极化矢量也是混乱取向的. 为了使陶瓷能表现出宏观的压电特性,就必须在压电陶瓷烧成并于端面被复电极之后,将其置于强直流电场下进行极化处理,以使原来混乱取向的各自发极化矢量沿电场方向择优取向经过极化处理后的压电陶瓷,在电场取消之后,会保留一定的宏观剩余极化强度,从而使陶瓷具有了一定的压电性质。

  • 2022-03-07
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海洋声学目标探测技术未来发展趋势

水下目标减振降噪技术的发展,使得预警探测声呐系统的处理频段逐渐下移,能够提供更高处理增益的大孔径水听器阵列展示出了巨大的应用前景,其主要应用场合有岸基预警声呐以及船用拖曳阵声呐等。考虑到低频段海洋环境噪声更加嘈杂,同时大孔径阵列尤其是柔性阵列易受系统自身误差和环境因素的影响,造成目标方位估计精度严重下降。因此,大孔径阵列的稳健阵列处理技术变得十分重要,也是未来的发展趋势之一。

  • 2022-03-07
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海洋环境对潜艇活动的影响

一个多世纪以来,潜艇以特有的隐蔽性、灵活性和续航力成为海军作战的核心力量,是用于探测、跟踪和与敌水面舰艇、潜艇进行交战的重要武器,是支援海上阻击和海上控制作战的主要力量。潜艇的主要特点是具有良好的隐蔽性、较大的自给力、续航力和较强的突击能力。攻击核潜艇以鱼雷、水雷、反舰导弹、反潜导弹、陆攻导弹为武器,执行反潜、反舰、海上封锁和对地等作战任务,并在“兵力投送”、发射巡航导弹打击海岸或远程内陆设施任务中,扮演重要角色。潜艇在靠近海岸线的海域可作为情报传输、监视和侦察平台,实时提供有关敌人的军力、部署、基本设施及敌人的意图等方面的情报。装备高频舰载或舷侧扫描声呐以及遥控水雷探测设备(无人潜行器UUV)的潜艇,最适合进行隐蔽的反水雷作战。潜艇还一直用于秘密投放和撤回特种部队。在未来海战中,我国潜艇可在广阔洋域内灵活部署、广泛机动,遂行多种作战任务。潜艇战在未来高技术战争中的地位将越来越重要。

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