深度湍流条件下激光往返传输漂移特性的实验探究

为探究深度湍流条件下激光往返传输的漂移特性,基于修正的Rytov理论,推导了深度湍流条件下光束漂移角方差表达式。搭建了折返路径激光成像探测系统,实验获取了1 km和7 km传输路径上不同时段激光光斑的回波图像和大气相干长度。利用回波图像计算了漂移角均方差及其各向异性因子并与理论对比。结果表明:漂移角均方差和大气相干长度随时间变化具有明显周期性,两者变化同步,但趋势相反。1 km传输路径上,漂移角均方差在2~24μrad之间波动。而7 km传输路径上漂移角均方差在4~26μrad之间波动。通过对比Kolmogorov理论、Von Karman理论、Exponential理论和修正的Rytov理论模型下漂移角均方差与实测值的相对偏差发现:基于Von Karman理论的模型与1 km传输路径上漂移角均方差的实测值更为吻合,平均相对偏差约为18.20%,基于修正Rytov折射率功率谱理论的模型与7 km传输路径上漂移角均方差的实测值更为吻合,平均相对偏差约为21.09%。在1 km和7 km传输路径上,漂移特性均随着大气相干长度的减小而趋于各向同性。相关实验结果进一步揭示了深度湍流下往返路径传输激光漂移的机理,对于长距离空间光通信维持稳定通信链路具有一定参考价值。

基于局部障碍率预获取和双向父节点变更的A^(*)算法优化

针对传统A*算法未能有效识别环境信息造成的路径优化差、搜索效率低和灵活性低的一系列问题,提出了一种基于局部障碍率预获取和双向父节点变更的改进A*算法。首先,基于漂移矩阵算法获取栅格地图各个部分的局部障碍率;其次,将预获取的局部障碍信息融入改进的A*算法评价函数中,依据地图各个区域的不同复杂程度自适应地调整搜索空间;最后,用改进的父节点变更方式进一步优化路径,减少生成路径的冗余点和拐点。仿真结果表明,本文设计的算法在路径长度、拐点数量、搜索效率和运行时间等指标上有明显提高。

2008年与2009年黄海绿潮漂移路径分析

利用卫星资料分析了2008年和2009年黄海绿潮的漂移路径的差异,基于QSCAT(Quick Scatterometer)卫星风场及海洋模式表层环流模拟结果,分析了绿潮漂移路径差异的动力机制。结果表明:2008(2009)年绿潮发生期间黄海海域以南东(偏南)风为主,江苏至山东半岛南岸海域表层平均流为偏北(东北)向,青岛附近海域低频余流为偏西(东)向流,致使绿潮的漂移方向为西北(东北)向,在青岛(烟台-威海)近岸海域发生聚集。2008年和2009年绿潮漂移路径差异,主要由海面风与表层环流的共同作用引起。通过对黄海海域海面风场和表层流场的早期预报,可以提前预判绿潮的影响区域和程度,为政府相关部门防灾减灾工作提供决策支持。

2009年黄海绿潮浒苔爆发与漂移的水文气象环境

2008年和2009年,黄海中西部局部海区均出现绿潮浒苔,但由于绿潮爆发时间不同和漂移路径不同,造成的影响大不相同。本文利用EOS卫星的多通道资料,采用通道合成的方法,给出了绿潮浒苔的分布和移动情况。利用卫星遥感的海面风场、降水、云中液态水含量、海表面温度（SST）、POM模式模拟的海流等资料,分析了2009年绿潮浒苔期间的水文气象条件、以及浒苔聚集和定向移动的原因,并与2008年的情况进行了对比。结果表明,前期降水的明显增多与绿潮爆发有密切关系,降水过后海水中营养盐类充足,而且降水后黄海上空降水和云中液态水含量偏少,日照比较充足,光合作用强,有利于海上浒苔迅速繁殖。2009年黄海西部降水明显增多的时间较2008年晚15 d左右,是2009年绿潮浒苔爆发比2008年晚15 d左右的重要原因。风力是浒苔在海洋中移动的主要强迫力,强劲持续的的东风或者东南风是导致2008年浒苔在青岛沿海登陆的主要外界强迫力,而2009年西南风使浒苔向东北方向漂移。SST变化对浒苔爆发的影响不显著。定量分析表明,浒苔密集区的移动更倾向于与盛行风向一致,向下风方偏右540（°）方向漂移,浒苔密集区的移速与海流速度更加一致，约为海流速度大小的0．8倍。

近10a黄海浒苔绿潮时空分布特征分析

收集和整理了2010—2019年黄海绿潮卫星遥感影像资料,对黄海浒苔暴发期间生长消亡过程的年际变化、季节变化、暴发源地、历年漂移路径特征、发展规模及影响区域等进行了长时间尺度和多角度的分析和对比。结果表明:历年卫星首次发现浒苔的区域均位于江苏盐城以东海域,浒苔暴发时间集中在5月中旬—下旬,经过10~20 d的聚集发展进入盛期,6月中旬—7月上旬覆盖面积达到顶峰,7月中下旬盛期结束,之后进入半个月—一个月的消衰期,整个灾害过程平均持续期约84 d。黄海浒苔成灾期间,其覆盖面积的增减变动速率并不均匀,具有跳变现象,日均最大增长率出现在5月中旬—下旬,其值可达22.6%;日均最大衰减率出现在7月中旬—下旬,约为12.3%。统计显示,近10 a黄海浒苔的生长消亡过程、最大分布规模及其分布形态以及漂移路径均存在明显差异,可能与历年环流形势和环境条件有关,浒苔漂移路径和发展规模对未来影响岸段以及致灾程度起到决定性作用。此外,近5 a黄海浒苔覆盖面积整体呈减小趋势,但浒苔影响范围(分布面积)呈波动增大趋势,分布范围由近海向外海扩展,影响岸段由山东半岛以南的中西部沿海区域向东部岸线延伸。

基于共路光线漂移补偿的直线度测量

针对影响激光测量直线度误差的主要因素之一激光光线漂移,提出了一种基于共路光线漂移补偿的直线度误差测量方法,给出了具体的测量原理和系统构成。从产生激光光线漂移的几个因素出发,理论分析了所产生的光线漂移对直线度误差测量的影响,建立了相对应的光线漂移补偿模型。结果表明,进行补偿后激光器出射光线引起的光线漂移在X方向的最大漂移量由28.4μm减少为5.6μm,Y方向的最大漂移量由21.6μm减少到5μm;由温度梯度引起的光线漂移经补偿后最大漂移量由65.7μm减少为8.9μm。实验结果与理论分析均表明,该方法能有效减少各种因素引起的光线漂移对直线度测量结果的影响,提高测量直线度误差的准确性。

围垦对西施舌浮游幼体漂移轨迹的影响

在对长乐漳港海域水动力模拟研究的基础上,采用质点跟踪的方法,模拟外文武海湾围垦前后西施舌(Coelomactra antiquata)浮游幼体的漂移轨迹,并由此评价海湾围垦对西施舌苗种资源分布的影响.模拟结果显示,围垦前,西施舌浮游幼体经过10d的漂浮与迁移后附着于海湾口门附近海域,分布范围较大;围垦后,西施舌浮游幼体最后的附着区域在垦区外侧,分布范围较小;外文武海湾围垦很大程度上改变了西施舌浮游幼体在变态为稚贝之前的浮游轨迹,使之不能在饵料丰富的海湾口附近附着.这说明了外文武海湾围垦是导致垦区外侧西施舌分布格局变化的影响因素之一.

基于遥感监测的黄海绿潮漂移路径及分布面积特征分析

本文利用2008～2012年的多源卫星遥感序列图像，动态监测各年绿潮发生的漂移路径、影响海域面积，得到各年绿潮漂移趋势、分布面积和最大分布面积出现时间。根据监测结果，划分出影响绿潮漂移路径的关键区域，并分析了2008、2009和2010年关键区域内各年绿潮漂移方向和面积变化情况。

根据漂流浮标资料对黑潮15m层流路及流轴特征的分析

利用1979-02-2012-03共33 a的水帆位于15m层的Argos漂流浮标资料,绘制黑潮流系15m层的多年年平均和月平均流场,运用特征线方法计算得到黑潮流轴,定义黑潮流动路径的边界为流速大小20～30 cm/s的过渡性区域.结果显示：黑潮多年年平均流路大致是一个以（13°30′N,142°00′E）为圆心、2 235 km为半径的直角弧段,其在吕宋海峡、台湾东北、九州西南及伊豆海岭附近海区发生气旋式弯曲前先进行反气旋式弯曲调整,弯曲处出现的路径开口主要是支流的并入或分支的流出;黑潮流轴整体性偏向黑潮左边界,其中在吕宋岛东北至台湾以东海域最为显著,在本州岛以南海域次之,而在东海段基本居中;黑潮流路上的流速在总体上由南向北呈增大趋势,但并非沿流路持续性逐渐增加,而是呈现出较平直流段的大流速区和弯曲调整流段的低流速区相互交错的状况,其中四国岛以南至伊豆诸岛以西流段的流速为最大.多年月平均流场显示,2月,5月,8月和11月这4个月份是黑潮流路和流轴发生变化的重要转折期,而1月,4月,7月和10月这4个月份则是各季节的代表月份.其中,冬季月份的黑潮流路和流轴最为曲折,向边缘海发生显著入侵;夏季月份的黑潮流路和流轴最为平直,左侧伴随有北向流动;春、秋两季的过渡性特征则比较明显.

基于GPS的露天矿动态路径生成算法

在露天矿运用车载GPS进行矿车监控和矿岩量运载统计时,经常出现车辆定位漂移和运载统计不准确等问题。为此,提出用于车辆定位漂移的判断和校正方法,运用信息素思想设计一种车辆运载动态路线生成算法,该算法能够对露天矿全矿路线图进行动态更新,使矿车在一个相对标准的固定路线上行驶,从而解决车载GPS定位漂移问题,提高车辆定位的精度及运载统计的准确度。理论分析和应用结果表明,该算法有效可行。

一种检测兴趣漂移的元路径推荐模型

推荐系统向用户推荐个性化的产品或服务.传统的推荐系统研究中,用户兴趣被认为是稳定不变的,而事实上,因为各种因素的影响,用户兴趣会发生改变,称为用户兴趣漂移.如何跟踪用户兴趣漂移,是提高推荐系统准确率的关键,也是近年来推荐系统的研究热点.本文设计一种兴趣漂移检测方法,从项目的内容信息和协同信息两个角度构建用户的兴趣特征向量,检测用户兴趣漂移;然后依据兴趣漂移构建加权的用户-项目异构图;最后引入元路径来描述用户-项目异构图中不同类型节点间的关联关系,寻找与用户有较大关联度的项目推荐给用户.本文在MovieLens数据集上对该模型进行了验证,较BPIR算法,推荐准确度提高了3. 02%.

考虑方位漂移时定向井待钻轨道设计方法

在方位漂移井中实钻轨迹更容易偏离设计轨道,经常需要进行待钻轨道设计。为了利用已钻井段的方位 漂移规律更方便地控制后续井段的井眼轨迹,提出了一种考虑方位漂移的定向井待钻轨道设计方法。该方法构造了一 种稳定性好、收敛快的迭代格式来确定一个特殊点,使以该点为目标设计的待钻轨道考虑方位漂移后正好穿过实际目 标点。确定特殊点时,取实际目标点作为迭代初值,以英为目标设计的待钻轨道考虑方位漂移后必然与实际目标点所 在水平面相交于一点,记下实际目标点相对于该交点的坐标增量,将其加到迭代初值上作为新的迭代初值,如此反复 迭代,直至实际目标点相对于交点的坐标增量在一定误差范围内,则最后的迭代初值即为要找的特殊点。实例计算表 明,该方法是可行的。由于该方法与不同单目标定向井轨道设计方法之间有很好的兼容性,可广泛应用于考虑方位漂 移的单目标定向井轨道设计中。

一种共路补偿激光漂移的直线度测量方法

在激光基准长距离、高精度直线度测量中,空气扰动是影响其测量精度的一个主要因素。提出了一种简单的共路补偿空气扰动造成激光漂移的方法。角锥棱镜作为位置敏感器,四象限探测器探测角锥棱镜逆向反射光所携带的直线度误差,二维PSD和透镜用来监测空气扰动所带来的角度漂移。实验结果表明,通过补偿后,空气扰动所带来附加位置误差可以减少大约75%。

民用飞机飘降总轨迹计算分析

飘降分析是民用飞机性能计算中的重要内容,目前波音飞机性能手册中只提供飞机的飘降净轨迹,本研究用计算机FORTRAN90语言编制程序实现了积分计算,以B757-200/RB211-535E4为算例对飘降总轨迹做了计算,并分析了温度、飞机重量、初始巡航高度等因素对飞机飘降总轨迹的影响。

一种电涡流传感器的研制——光纤传输时分双信道低功耗调频式电涡流传感器

本文提出利用时分双信道传输测量与参考信号的原理,阐述抑制电涡流传感器探头温漂,提高测量精度的技术措施,讨论光纤远距离传输的防电磁干扰等特性,给出了温漂抑制、位移等性能指标的试验结果。

系泊船舶在不规则波中慢漂振荡的马尔可夫模型

一艘在非高斯慢漂波浪力激励下的系泊船舶的响应被用一个连续的马尔可夫过程来建模。提出了一个数值路径积分解法来计算该艘船舶的响应统计。该数值路径积分法是基于Gauss-Legendre插值方案,响应概率密度值是在子区间内的高斯分点上获得的。显示该数值路径积分解法有独特的能力在很低概率水平时生成精确解,这在系统可靠性分析时有重要意义。

单斜杆偏心支撑钢框架的弹性抗侧刚度

为了明确单斜杆偏心支撑框架结构体系的传力路径和内力分配,便于计算层间侧移和耗能连梁转角,采用结构力学方法给出了单斜杆偏心支撑框架结构在侧向力作用下的耗能连梁剪力和支撑轴力表达式,依据小变形假定和胡克定律,推导出了单斜杆偏心支撑的弹性抗侧刚度,通过30个算例分析表明:弹性抗侧刚度计算公式误差仅为10%左右;耗能连梁剪力和支撑轴力计算公式具有较高的精度,可用来确定构件的弹性内力,并提出了支撑斜杆的简化设计方法.

少数民族传统体育项目的传承与发展路径思考——基于独竹漂运动项目研究

以独竹漂运动项目为研究对象,采用文献法、调查法、访谈法等研究方法对独竹漂运动项目的传承形态与困境进行系统分析.研究认为独竹漂作为一项新兴的民族传统体育项目在传承过程中存在着比赛机制不完善、教学教材缺乏以及宣传力度不足等问题,充分认识独竹漂的价值,根据独竹漂传承形态与发展路径,结合实际有针对性地提出有效对策,为我国少数民族传统体育文化的传承与发展提供可参考理论依据.

时变漂角下USV直线路径跟踪控制器设计与验证

为了解决"蓝信"号无人水面艇在真实海洋环境中的直线路径跟踪的精确控制问题,在考虑到实际航行中存在时变漂角的情况下,设计并验证了一种基于LOS制导算法的无人水面艇直线路径跟踪控制方法。以"蓝信"号无人水面艇的操纵运动模型及辨识的参数为基础,将LOS制导算法与模糊自适应PID航向跟踪控制相结合,设计了一种考虑时变漂角的无人水面艇直线路径跟踪控制器,仿真结果验证了该方法的可行性。最后,通过蓝信号无人水面艇在大连海事大学凌水校区外部海域的实船实验,验证了该方法应用在实际工程中的正确性和有效性,降低了真实海洋环境下实际航迹跟踪过程中时变漂角对航迹跟踪控制精度的影响。

核电站附近海域漂流海藻的漂移路径数值模拟

研究核电站附近海域漂流海藻的漂流路径对保障核电站冷源安全具有重要意义。本研究根据辽东湾东部海域漂流海藻的分布特征,构建该海域的二维水动力和粒子追踪数值预测、预报模型,基于近年实际观测的海流和潮位数据,对水动力模型进行验证,并根据2019年5月至8月释放北斗和GPS浮标采集数据,对该海域相同工况下的海藻漂移路径进行校验,均吻合良好。同时,对该海域7月大潮期,取水口附近海域的海藻堵塞风险进行了模拟分析,得到各不同工况下,漂流海藻到达取水口定义威胁区范围内的时间。结果表明,该数值模型能够对漂流海藻的漂移路径进行准确模拟,可为科学规避或有效减轻漂流海藻对核电站冷源取水口的堵塞风险提供技术支撑。