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深海光学照明与成像系统分析及进展

作为水下机器人，载人潜水器以及着陆器等深海装备的“眼睛”—深海光学成像探测具有分辨率高、数据量大、实时性好以及原位检测的优点，是深海科学与工程研究的重要手段，避免了深海探索“盲人摸象”的尴尬。深海光学成像探测系统作为深海装备的视觉系统，使得深海探索变得“一目了然”，成为深海矿产开发、深海资源勘测以及深海生物、化学活动探索的核心支撑技术，是我国利用海洋，开发海洋的重要技术基础。“阿尔文”号、“深海挑战者”号、“4500米”、“蛟龙”号载人潜水器，中科院深海所研发的“天涯”号、“海角”号着陆器、中科院自动化所研制的“海斗”号ROV都装备有一套或几套深海光学成像探测系统，降低了深潜探测的运营成本，提高了深潜系统的作业效率及安全系数。

  • 2022-02-26
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高分辨率宽幅星载SAR海洋监视与信息反演

对海洋的有效探索和合理利用，对国家的发展和国防建设具有重要意义。在人类对海洋的漫长认知过程中，对海探测方式主要有常规探测和遥感探测。常规探测是以浮标、潜标、沿海自动站和测量船等为平台，对海洋环境进行直接测量，但由于其探测范围小，在时间和空间上均受到限制，因此人们逐渐发展了遥感探测方式。

  • 2022-02-26
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星载与机载地形地貌探测技术

单波束测深、多波束测深和侧扫声呐等船载水下声呐系统是进行海底地形地貌探测的主要技术手段，但受到测量船速度、仪器扫测范围和复杂海洋环境的限制，在浅海和复杂海底地形区域，采用船载探测地形效率较低，有时甚至无法获取数据。卫星测高、SAR遥感成像和机载激光测深等星载与机载探测技术，具有快速、高效和大面积的显著优点，且不受海洋环境的影响，是传统船载测深技术的有益补充。为此，本文简要介绍了这几种典型的星载与机载地形地貌探测技术。

  • 2022-02-26
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世界首颗静止轨道海洋水色卫星应用研究进展

2010-06韩国发射了世界上第一颗静止轨道水色卫星COMS（Communication OceanandMeteorological Satellite），其上搭载了水色成像仪GOCI（Geostationary Ocean Color Imager），不同于传统极轨卫星1d只能过境1景次，GOCI每天可获取时间间隔为1h的8景影像，使小时级时间分辨率水色遥感成为现实，使得海洋环境、海洋灾害的逐时变化监测成为可能。围绕静止轨道卫星水色遥感，各国科学家都表现出了浓厚的兴趣，研究虽刚起步不久，但发展较快。我国科学家也在跟踪GOCI应用研究的步伐。

  • 2022-02-26
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众源融合助力遥感监测

当前对地观测平台、遥感传感器种类和数量日益丰富，航空航天遥感向高空间分辨率、高光谱分辨率、高时间分辨率和多极化、多角度的方向迅猛发展。如何实现多源遥感数据之间的有效融合，从而挖掘出更多更有效的信息来服务好遥感监测，成为了遥感应用领域内的一个研究热点问题。

  • 2022-02-26
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合成孔径声纳技术的研究进展及未来

合成孔径声纳（Synthetic Aperture Sonar, 简称SAS）的原理研究从二十世纪六十年代开始。美国Raytheon公司于1967年提出关于SAS可行性的报告，Walsh于1969年申请了第一个SAS专利。但当时主流观点认为有两个因素使得水下成像不适合合成孔径处理，这种观点在一段时间内对SAS的发展带来了消极影响。第一个因素是水声信道，特别是浅海水声环境条件不理想，同空气中电磁波工作环境相比，是更为“敌意”的媒质，回波信号的相干性能否支持合成孔径处理是个问题。另一个因素是声波传播速度比电磁波慢得多，大大限制了装载SAS的载体的运动速度，进而影响载体的稳定性，并限制了测绘速率的提高。

  • 2022-02-28
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多波束声呐水柱影像分析工具的设计与实现

多波束水柱数据携带了波束从换能器到海底的完整声学信息，可用于探测海面至海底的声照射目标。本文通过对多波束原始水柱数据文件（*.all，*.wcd）解析，分析提取水柱数据绘制其航向剖面图、垂直剖面图和波束阵列图。利用水柱影像分析工具可清晰判断水体中目标物的形状、大小和位置，获得传统多波束深度测量无法探测到的细小特征。文中实例分析表明，研发的水柱影像分析工具在水柱成像及水体目标探测识别中有着重要应用价值。

  • 2022-02-28
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合成孔径声纳技术在海底管道探测中的应用进展

从合成孔径声纳的基本原理、研究进展、应用，以及实际应用中存在的问题等几个方面，探讨了该技术在海底管道探测方面的应用潜力。国内外一些海域开展的探索性应用显示，该技术可以对海底管道的埋设状态及其周边海域地形地貌和其他小目标清晰成像，并且能够获得管道状态和位置等的细节信息。然而，鉴于海洋水声环境的复杂性和特殊性，SAS在实际应用中仍存在一些问题，需要在信号处理方法、作业方式等方面进行更为深入的研究探索。

  • 2022-02-28
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