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水下目标搜索与识别技术

传统的光视觉系统包括水下摄像机、照明等设备用来满足获取光学图像和视频信息等基本的要求。而现在的光视觉系统不仅要求满足上述要求，还要求具备对图像和视频信息进行处理、特征提取以及分类识别的功能。总之，只能水下机器人中光视觉系统的使命是：快速、准确德获取水下目标的相关信息，并对信息进行实时处理，将处理结果反馈给计算机，从而指导机器人进行正确的作业。

  • 2022-03-01
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关于多波束声速剖面改正问题的探讨

在多波束测量中，由于多个波束分布于同一个扇面内，波束的发射方向与垂面或平行，或存在一定的夹角。声波是声纳测深系统的测量工具，波束在水中的传播路径完全取决于声速在水中的传播特性。由于海水为非均匀介质体，入射角不为零的波束在海水中传播轨迹为一连续折线或曲线。通常认为，实际声速剖面的精确测定对测量精度有较为重大的影响，那么作业人员该如何把握声速剖面的测量密度和测量间隔才能满足水深测量的精度要求呢？本文针对实际声速剖面测量中可能出现的随机误差和整体偏差两种情况，设计了模拟的声速剖面，然后采用常梯度声线跟踪算法计算波束脚印，分析了声速剖面对测量结果的影响情况，给出了实际工作中测定声速剖面一些建议。

  • 2022-02-28
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现代测量船的装船建造技术

测量 系统是测量船完成任务的核心设备。2003年挪威的专家登船安装大型测量装备，介绍该型号设备在全世界各国测量船上安装了38套，但使用效果各不相同，甚至有天壤之别。现场工程师通过测试发现，使用效果最好和最差的测量船，他们测量设备的技术性能没有差别。最终海上使用效果的巨大差异，主要是由测量船建造工程的差距造成的。深入的研究和大量的工程实践表明，要提升测量系统的技术性能，起决定作用的技术环节就是测量船的总体设计和测量系统的装船工程。本文主要讨论现代测量船中测量系统的装船工程对测量系统使用效果的影响。

  • 2022-02-28
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ADCP技术发展及其应用综述

声学多普勒流速剖面仪（ADCP）的出现得到了海洋学界的高度重视，它的应用揭示了海流的时空分布特征，能描述流体质点运动状态，被国际海委会定为4种先进的海洋观测仪器之一。本文较为全面系统地介绍了ADCP的原理、特点及其历史发展状况，以及ADCP的应用情况。随着科学技术的不断发展，以及人类对海洋认识的不断加深，ADCP将向轻便、小巧、精密、智能化且多功能、多用途方向发展，并在智慧海洋及信息化等方面的应用与研究将发挥更显著的作用。

  • 2022-02-28
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海底浅地层剖面探测及其作业应用

海底地层剖面测量是海洋物理探测的重要内容，它利用声波脉冲在水中和水下沉积物内传播和反射的特性来探测海底地层结构。声脉冲入射到海底底质中，在不同地层界面产生反射，其强度取决于界面两边介质声阻抗的差，用放电或热敏纸记录此反射，根据到达时间和反射的强度可以判断地层界面的深度和性质，也可将信息数字化后存储以备后处理。用计算机处理数据可以提高信噪比，有时还加专家判读系统。海底地层剖面测量应用广泛，是重要的海上勘探方法，该方法能较好的了解基岩埋深、查明断裂构造的分布、海底障碍物的分布情况和浅层气、古河道、海底滑坡和塌陷等海域灾害的地质情况，在锚地航道建设、码头桥梁建设、管道铺设等近海工程中发挥了重要作用。

  • 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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合成孔径声纳在海底探测中的应用

海洋科学研究、海洋探测、海洋资源开发是海洋活动的三大主题。海底声学探测作为海洋探测的技术手段之一，在海洋权益维护、海洋防灾减灾、海洋油气开发等方面发挥着重要作用。随着水下导航和高速数字信号处理等技术的快速发展以及多子阵成像和运动误差估计等方面的研究工作不断取得新的进展，合成孔径声纳研究亦取得快速发展。在水下无人移动平台、水下拖曳平台等多种平台应用均取得重大成功；在地貌成像、沉底小目标成像、掩埋小目标成像、海底管道探测、海底光缆探测等多种任务中均取得重要进展。

  • 2022-02-28
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