面向跨水空介质通信的雷达水表面声波提取

由于水空介质的非连续性,空中电磁波和水下声波都无法跨越该介质边界,所以无中继器跨水空介质通信一直是研究中的难点。水下声波会引起水空边界的微小振动即水表面声波(Water Surface Acoustic Wave,WSAW),而毫米波雷达能够实现对微动信号的高精度探测,因此文章提出了基于级联成像调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)雷达提取WSAW信号的方法。首先研究了WSAW的基本特征及FMCW雷达微动信号的提取原理;其次采用线性调频的水下声信号并结合匹配滤波技术来提高输出信噪比,针对大幅度自然扰动,提出了一种多角度积累结合阈值相位补偿的信号增强算法;最后在不同波高的扰动下进行实验,结果表明在1.5 cm的自然波动干扰下仍能提取WSAW信号,成像FMCW雷达偏过一定角度也能有效地进行通信,验证了文中所提方法的有效性。

临水而栖跨水而居——城市形态中的临水与跨水模式研究

水资源是人类生存的必要条件,水在城市的形成和发展过程中也同样发挥着重要作用,对城市的布局以及物质空间的构成有深远影响。临水发展和跨水发展是两种不同的城市发展模式,形成了两种不同的城市形态。该文结合传统和现代水利技术、桥梁技术的发展,通过比较历史上欧洲城市和中国城市在跨水发展和临水发展形成的不同城市形态,探讨现代中国城市跨水发展的意义。

跨水源保护区初期雨水及危化品收集设计探讨--以四川某公路为例

新建道桥工程在无避让条件时可跨越饮用水水源二级保护区,跨水源二级保护区时需采取相应的保护措施防止对水源水造成污染。道桥工程运营维护期间,水源水受到的污染主要为地表初期雨水,未预见的危化品运输车侧翻泄漏等。针对此类情况,跨水源水区域宜设置专用初期雨水及危化品收集池,控制初期雨水污染及泄漏危化品。初期雨水控制雨量标准宜结合雨水冲刷强度及保护区重要性采用高标准,工程中选用15mm;危化品收集池容积需考虑极端天气中交通事故里的危化品泄漏量,工程中危化品收集池设计400m3。初期雨水收集池及危化品收集池可采用合建形式,通过收集管进行收集,通过进水管及溢流管标高、闸门及液位控制系统进行相应控制。初期雨水收集池闸门常开,收集量达标后液位控制系统自动关闭闸门,后期雨水溢流排放;危化品收集池闸门常闭,特殊事故状态下,控制闸门开启,收集泄漏危化品。

水空航行器跨介质策略研究

水空跨介质航行器(UAUV)在军民领域均有广阔的应用前景,近年来成为机器人领域的热点研究对象。文章详细介绍了现有的仿生式、旋翼式、固定翼式和混合式UAUV样机研制现状,并对其出入水策略进行了综述。总结出UAUV研究中面临的重要问题,包括仿生构型的优化设计、跨介质过程稳定控制以及动力选择等,为后续跨介质航行器的研究发展提供借鉴。

跨介质弹体出水稳定性

研究弹头构型、发射角及弹射速度对弹体跨介质稳定性的影响机制,为多样化弹道跨介质兵器/飞行器的设计提供试验及理论支持.开展弹体跨介质出水试验及数值仿真,经瞬时图像集解析获取弹体跨介质偏转角变化量及运动轨迹,构建高精度气/水跨介质数值模型,揭示弹体穿越气/水界面过程中弹头构型、发射速度、发射角对弹体承载分布及跨介质稳定性的作用机制.研究结果表明,弹体气/水跨介质数值模型计算误差<5%;同一弹体跨介质出水稳定性随发射速度、发射角增大而提高;相同发射工况时,各弹头构型跨介质出水稳定性:圆弹头>90°锥形头>120°锥形头>平弹头;跨介质弹体表面液膜形态对称性越好、液膜面积变化量越小则有利于减少弹体跨介质径向载荷振幅,提升跨介质稳定性.

仿生水-空跨介质航行器控制系统研究

随着海洋技术与装备的快速发展,对海上无人装备的作战能力提出更高要求。为了有效提高无人系统的跨域作战能力,亟需突破多模态跨域控制技术,实现多系统间的协同配合。基于上述背景,本文首先对国内外跨介质航行器的跨域控制技术进行梳理,并提出适用于仿生水-空跨介质航行器的两栖多模态切换控制技术和复杂海洋环境下的自抗扰控制技术。研究表明,该技术能够有效提升航行器跨域控制的鲁棒性与自抗扰能力。其次,初步设计与跨域控制技术相匹配的仿生水-空跨介质航行器软硬件系统,并论证航行器跨域控制系统的可行性。最后,对本文提出的控制技术进行总结分析,为新型水-空跨介质航行器的跨域控制技术研究提供新的思路。

防潮闸启闭影响下的河口水流泥沙运动状态研究

为研究防潮闸启闭与跨水工程建设对河口地区水流泥沙运动状态的影响,以河口近闸跨水工程为背景,建立了以Godunov格式有限体积法为基础的二维浅水流动数学模型和基于固液二相流理论的二维水流泥沙数学模型,并以实测资料进行必要验证,结果较为吻合。在此基础上,建立了永定新河河口区域二维水沙数值模型,将该模型应用于滨海新区Z4线一期跨河工程段的水沙分析,并对工程建设后永定新河河口水流泥沙运动的变化趋势进行预报。结果表明永定新河河口二维全沙模型较为可靠,可为河口近闸跨水工程的相关分析提供研究思路和方法。

海勃湾水利枢纽跨河水准测量误差分析与实践

光学测微法是一种经典的跨河水准测量方法,通过合理选取观测场地和时间,进行严格的仪器检校,以及其他一些特殊的措施和方法,来抵消和减小大气折光、i角误差和读数误差等三方面误差的影响,可以取得高精度的观测成果。

国内首个跨省界水环境生态补偿:新安江模式

生态补偿是生态文明制度建设的重要组成部分。新安江流域作为我国首个以国家层面推动建立的跨省界水环境补偿试点,对于我国跨界流域生态补偿具有极为重要的示范和引导作用。本文从新安江水环境补偿实践的方案思路、实施情况与成效、挑战与展望三个方面,分析了新安江水环境补偿模式,为在全国范围内推广跨界水环境补偿提供技术支撑和参考。

跨域水环境流域政府协同治理：理论框架与实现机制

由于流域水资源具有跨域性、外部性特征,传统的属地原则治理方式难以解决整个流域的污染问题,实行协同治理是扩大水环境治理的正外部性、阻滞跨域水环境负外部性扩散的必然选择。在中国,地方政府是跨域水环境治理的关键力量,因此,水环境治理中跨域政府间的有效协同系统是跨域水环境协同治理系统中最重要的组成部分。基于协同论视角构建跨域水环境的流域政府协同治理分析框架,对于跨域水环境治理具有十分重要的理论和实践意义。借鉴该理论框架,建构旨在激活跨域水环境流域政府协同治理系统自组织性的协同机制,是中国政府有效应对跨域水污染负外部性扩散的根本之策。

水空跨介质航行器发展需求及其关键技术

针对未来军事竞争与对抗呈现多介质空间的体系对抗,而现有航行器平台仍大多局限于单一介质空间运行环境的现状,突破传统航行器定式,提出具有多介质航行能力的水空跨介质航行器概念,介绍了研究背景和发展此类航行器的必要性,分析了规划和发展过程中的关键技术,并对今后的发展思路进行了展望。

咸海流域跨界水合作历史、形势及思考

咸海流域位于干旱半干旱地区,水资源总体缺乏。苏联时期,中央政府制定了由其主导的加盟共和国间水资源和能源资源相互补偿的机制。中亚各国独立后,咸海流域主要支流———阿姆河和锡尔河均成为跨界河流。由于缺乏超国家的协调机构,咸海流域跨界水的合作在经历了短暂的蜜月期后,流域国家之间关于跨界水资源利用的矛盾和争端开始凸显,已成为影响中亚地区稳定的最重要因素之一。随着咸海流域人口增加与经济发展,咸海流域跨界水合作面临着缺乏法律保障等一系列新的挑战。化解咸海流域跨界水合作危机的途径包括建立完善的合作法律文件、提高水资源利用效率以及合理规划和开发流域水电等。

吴江市社会经济发展对苏沪跨界水环境产生的影响研究

吴江市位于江苏省东南部,水资源极其丰富,随着吴江市社会经济的发展,在创造了工业产值上千亿的辉煌经济成就的同时,水污染问题严重、跨界水环境纠纷频发成了制约其社会经济可持续发展的瓶颈,本文通过对吴江市跨界水系情况的梳理,水质现状的分析,结合吴江市第一次全国污染源普查的相关数据,查找出其水质恶化的根源,从而对症的提出水环境管理策略。

跨界水资源利益共享研究

跨界水资源利益共享是实现跨界水资源公平合理利用的一种方式。本文系统探讨了跨界水利益共享主体与客体,利益共享的实施过程、实现条件和模式等问题。跨界水具有公共池塘资源性质,跨界水利益共享的主体是流域国,共享的利益包括防洪、发电、航运、灌溉、社会、文化等。利益共享模式主要有利益共同享有,责任共同承担;权利义务对等,利益平等分配;成本分摊,利益按比例共享;各取所需,利益公平分配;联合行动,全流域水利益共同分享等。利益共享的实现过程首先是数据和信息的共享;其次是利益的识别和评估,并对利益计算方法和分配达成共识;第三是建立机制,保障利益共享。利益共享的实现条件第一是流域国家有合作意愿;第二是合作带来利益增量,或者比单方面行动成本降低;第三是利益的分配公平合理,经得起时间的考验。

跨界水环境治理的政府间协作机制研究

以跨界水环境治理中政府间协作关系的困境为研究对象,分别从行政分割、法律缺失、治理机制以及财政分担机制不完整等方面探讨了地方政府在跨界流域治理过程中陷入协作困境的原因,并据此提出了建议,即强化政府间认同机制、明确法律保障制度、完善水环境政府治理体制和政府投资机制等。最后以太湖流域为例,结合太湖水环境治理的特点,剖析了其治理现状及困境,提出了该流域政府间协作治理的对策建议。

中国跨区域水环境保护法律制度困境初探

为提高跨区域水环境保护的综合协调管理的效率,保护有限的水资源和避免跨界水污染引起的环境纠纷,需要对我国跨区域水环境保护法律制度现存在的困境进行分析,需要从中央政府和地方政府之间因环境保护博弈导致的利益冲突分析我国跨区域水环境保护的行政管理体制方面的问题,从而真正完善跨区域水环境法律制度,保护水资源。

仿翠鸟水空跨介质航行器设计与入水分析

为了满足水空跨介质航行器的推进需求,精简其动力系统,仿翠鸟设计由单一动力源驱动的水空跨介质航行器.通过计算流体力学(CFD)软件仿真分析入水高度、入水角度和航行器密度等关键影响因素对航行器入水速度、深度和冲击加速度等动力学性能的影响,并与自然界翠鸟的入水性能进行对比.结果表明:在入水角度一定时,增加入水高度将导致航行器所受的冲击加速度增量与入水深度增量的比值增大,从而提高相同条件下对结构强度的要求;在一定范围内航行器密度的增加有利于降低对结构强度的要求;当入水角度约为45°~60°时,所需结构强度最低.在入水深度满足要求的情况下,应适当增大航行器的密度、减小入水高度,且航行器的最佳入水角度为45°~60°.

上下游型跨界流域水资源重复博弈及策略--以咸海流域为例

以跨界水问题突出的中亚咸海流域为例,对上下游国家进行了不同水资源策略下的无限次重复博弈分析,并进行参数分析验证其合理性。结果表明:无限次重复博弈可为破解跨界水合作困境提供有效出路。在无限次重复博弈中,不论采用何种博弈策略,耐心程度都是开展跨界水合作的基础。引入惩罚项的博弈策略,使得博弈双方达成合作的可能性更大;博弈双方重视未来利益且在一定约束机制的条件下,将倾向选择合作策略。突破跨界水治理困境、实现流域可持续发展需要流域国家从流域整体利益最大化角度提升互信、寻找共同利益交汇点和利益平衡点,必要时可通过流域机构进行协调并对双方行为进行约束。

中国跨区域水环境保护行政管理体制存在的问题探析及研究

中国以流域为单元实行的统一区域管理虽然已普遍被世界各国政府和学者接受,但在中国并没有形成一个具有统一职权和执行效力的跨区域水环境保护管理机构。以流域水资源管理为例,流域水资源保护机构名义上受水利部与环境保护部的双重领导,但在编制上却是水利部的派出事业单位,负责具体水污染管理事宜的环境保护部门的领导权在实际中并不容易落实。同时水利部和环保部门相应的受各级地方政府领导,其财政权和人事任免权由地方政府掌控,这种地位的不独立性容易使其行为受地方政府意志的支配。另外,在晋升激励和财政分税制的制度背景下,各流域地方政府有意愿和能力干涉环保部门的行为,使各种水环境保护事物让位和屈就于更实惠的地方经济发展。对于此种跨区域水环境保护行政管理体制现存的问题应当进行改善。

太湖流域跨界水生态现状及演化的原因分析

环境资源的稀缺性决定了经济再生产过程必须以自然再生产为前提,而环境的纳污能力又构成了经济增长的极限。目前,跨界水环境污染已成为制约我国经济发展的主要因素,也成为治理的难点。太湖流域横跨上海、江苏、浙江和安徽三省一市,自20世纪80年代以来,伴随着周边区域经济的发展,太湖流域跨界水生态环境不断恶化,水体水质每10年下降一个层次。到21世纪,85%以上的水体为不合格水体,并且水体污染项目不断增加,水事纠纷不断,严重影响当地居民的生产和生活,制约了经济的进一步发展。而太湖流域跨界水生态环境恶化主要是由粗放型经济增长方式、流域管理体制设计缺陷、生态补偿机制缺乏、产业结构不合理、地方保护主义和法律法规不健全等原因导致的。