基于互易螺旋理论的无奇异完全各向同性移动并联机构型综合

基于互易螺旋理论提出一种无奇异完全各向同性纯移动并联机构型综合的系统方法。首先给出机构末端操作器输出运动的矩阵表达式,然后根据该表达式正雅可比矩阵为非零对角阵的条件确定出机构支路驱动螺旋的表达形式,并依据驱动螺旋与主动螺旋互易积为非零常数的条件确定出主动螺旋的形式,再根据驱动螺旋与同一分支中除主动螺旋外的所有其他运动螺旋互易积都为零的特点,确定出可动非驱动螺旋的类型及其轴线方向,从而按照机构分支连接度的不同进行机构支路的型综合。最后取3条所综合出的机构支路将动平台与静平台联接起来即可得到所期望的机构。最后对一种新型3-CRP无奇异完全各向同性移动并联机构进行运动学分析。结果表明,所提出的型综合方法正确可行。

全极化沿航向干涉SAR系统参数优化设计

为最大化全极化沿航向干涉合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)系统相对于单极化沿航向干涉SAR系统的运动目标检测优势,建立了一种以可测速区间长度之比为目标函数的优化模型,提出了相应的最优解求解方法。仿真实验结果表明,与模型最优解对应的参数设置充分利用了雷达系统的极化信息,最大化了全极化干涉系统在运动目标检测方面的优势。

全极化沿航虚拟多基线干涉SAR动目标检测性能分析

提出利用全极化雷达交替发射同时接收方式的虚拟基线,结合实际存在的基线,组合出三条新的虚拟基线,文中详细阐述了三条虚拟基线的物理意义,并分析这三条虚拟基线在提高动目标检测性能方面的潜能。与传统的单基线干涉SAR系统相比,基于全极化干涉SAR系统产生的虚拟基线,可以获得更优的最小可检测速度、最大不模糊可测速度,更广的测速范围,而且还具有速度解模糊能力。仿真结果验证了上述结论的正确性。

被动源成像中透射与反射响应关系研究

从地下传播到地表的透射响应(噪声)包含丰富的有效信息,从中提取地球的反射响应是地震处理中的一项新技术,称为被动源地震干涉法。本文从一维分析的角度直观展示了如何从透射响应中提取反射响应,利用逆时不变原理给出干涉法的物理解释,并基于相关型单程波互易理论推导了透射与反射响应关系的理论公式。通过有限差分法实现了高效的噪声波场模拟,证实了从透射响应中提取反射响应的有效性。分析得出,噪声记录时间越长提取出的反射响应信噪比越高。

利用地震干涉法衰减海底相关层间多次波

在海洋地震勘探中,由于海底面具有较强的波阻抗差,当海底面以下存在高速反射层或散射体时,在海底与高速层(体)间会发育较强的海底相关层间多次波。由于这种相关层间多次波无特定的识别特征而难以去除,增加了地震资料处理的难度。为此,本文提出了基于地震干涉理论的海底相关层间多次波衰减方法和实现流程。首先介绍了基于互易理论的地震干涉法原理,阐述了其在非均匀介质中的近似条件和表达式;在此基础上提出了通过海底一次反射记录和海底以下构造的反射记录来构建海底相关层间多次波。该方法克服了基于共聚焦点(CFP)延拓方法对速度场的依赖性与逆散射级数(ISS)法计算效率低的缺点,是一种数据驱动型层间多次波衰减方法。Sigsbee2B模型测试及实际资料处理结果表明,海底相关层间多次波得到了较好的预测,叠前深度偏移结果中的偏移假象得到了明显压制,证明了文中方法的有效性。

海底相关层间多次波预测方法

层间多次波是地震资料处理领域中最难以衰减的噪声之一,没有固定的规律,而且在偏移剖面中容易产生假象,影响资料处理质量。在海洋地震资料中,海底相关层间多次波广泛存在,由于海洋底界面的海底和海水间存在较强的速度差,当海底面以下存在高速反射层或散射体时,在海底与高速层间会发育较强的与海底相关的层间多次波。针对海底相关层间多次波问题,提出了一种基于波动理论的海底相关的层间多次波衰减方法。鉴于海洋资料海底反射较为明显,通过分离海底一次反射与海底面以下构造的反射波场的褶积与相关运算构建海底相关层间多次波,实现其合理的预测。本方法不依赖于准确的速度场,且具有较高的计算效率,是一种数据驱动型层间多次波预测方法。简单平层模型测试直观地证明了本方法的正确性,最后通过Sigsbee2B模型测试,合理地预测出了海底相关层间多次波,证实了本方法对复杂构造的实用性。

完全各向同性3自由度平面并联机构的型综合

提出了完全各向同性3自由度平面并联机构型综合的系统方法。首先,根据螺旋理论讨论了完全各向同性平面并联机构的运动学必要条件。然后,基于机构各分支对动平台控制功能的不同,通过互易螺旋理论推导出各分支的驱动螺旋、主动螺旋和可动非主动螺旋,并按照分支连接度的不同列举出所有可行的分支运动链。最后,按照机构各分支相应的装配条件,选取所综合出的3条分支运动链将动平台和静平台连接起来得到预期的机构,共得到新型机构3 167种。由于综合出的并联机器人机构的运动雅可比矩阵均为单位阵,即条件数恒为1,因此这类机构具有良好的运动学和力传递性能,在工业机器人、微操作机器人和医用机器人等领域具有潜在的应用前景。

完全解耦二移动二转动并联机构结构综合

基于混联机构概念和互易螺旋理论提出了完全解耦二维移动二维转动(2T2R)并联机构结构综合的方法,得到106种机构。综合出的机构有两条分支运动链直接与动平台和静平台相连,其中一条为单开链,另一条为混合链。所有机构速度雅可比矩阵均为对角阵,即动平台的输出速度与4个主动副的输入速度之间存在一一对应的映射关系,故此类机构运动学解完全解耦,克服了一般并联机构耦合性强、控制复杂的弱点。