Robust time reversal processing for active detection of a small bottom target in a shallow water waveguide

With the spatial-temporal focusing of acoustic energy,time reversal processing(TRP) shows the potential application for active target detection in shallow water.To turn the ‘potential’ into a reality,the TRP based on a model source(MS) instead of a physical probe source(PS) is investigated.For uncertain ocean environments,the robustness of TRP is discussed for the narrowband and broadband signal respectively.The channel transfer function matrix is first constructed in the acoustic perturbation space.Then a steering vector for time reversal transmission is obtained by singular value decomposition(SVD) of the matrix.For verification of the robust TRP,the tank experiments of time reversal transmission focusing and its application for active target detection are undertaken.The experimental results have shown that the robust TRP can effectively detect and locate a small bottom target.

近底悬浮弹性球声散射机理分析

基于二维周向分解方法进行了总场非轴对称背景下近底目标三维散射声场的数值快速计算,研究了近底悬浮弹性球目标声散射机理。根据海底及目标耦合四路径模型的射线声学叠加原理,给出了近底轴对称目标的二维有限元模型散射远场声压计算表达式。计算得到因界面引入的附加回波共同作用下的弹性球体目标散射频率−角度谱和频率−高度谱,给出了耦合散射声场明暗交替干涉条纹的精确预报公式。通过数值计算及实验分析了目标在掠射角和悬浮高度变化时目标镜反射、弹性目标体内激发的弹性波与海底反射波相互耦合的传播规律及其对总场的影响,讨论了因悬浮高度和掠射角变化产生的目标散射声场强度起伏机理。结果表明,增大掠射角和悬浮高度均会使目标频谱相邻共振峰峰值间距减小,并且利用海底与目标耦合作用声场的干涉条纹计算公式可以较好地对目标散射频谱信息进行预报。

基于多尺度特征匹配的沉底小目标识别研究

针对无人潜航器搭载声呐在探测沉底小目标时存在混响背景强、目标边缘模糊和存在声影等特征,提出一种多尺度匹配的声呐图像识别方法。首先对声呐图像进行归一化处理,得到声呐回波强度的灰度图像;然后进行高斯低通滤波,增强了强回波区的轮廓特征;进一步采用自适应阈值法分割图像,形成相对独立的连通域;最后根据典型柱状目标在声呐图像中的尺寸、回波强度和声影强度等多尺度特征,提出目标多尺度匹配的声呐图像目标识别方法;将该方法用于不同声呐图像的目标识别,结果表明,利用多尺度匹配的声呐图像识别方法对典型沉底小目标具有较好的识别效果,为水下机器人目标自动识别提供一种有效方法。

时频域滤波沉底目标亮点特征提取方法研究

主动声呐探测沉底目标时,由于存在严重的海底混响干扰,使得拷贝相关方法不能有效地提取目标回波亮点特征,大大降低了主动声呐的目标识别性能。针对该问题,研究了时频域滤波Hough变换的目标回波亮点特征提取方法。该方法采用互魏格纳变换将接收信号与拷贝的发射信号变换到时频域,依据目标回波与混响及噪声能量的时频聚集特性不同,采用时频域脊波变换滤波滤除混响及噪声,最后利用Hough变换提取目标回波中各亮点峰,并进行投影计算形成目标回波的亮点特征。同时研究了Hough变换域中的峰值位置与目标亮点对应的数学关系,给出了基于时频滤波提取沉底目标亮点特征的算法步骤,并采用支持向量机对比分析了该方法与拷贝相关方法提取亮点特征的识别效果。结果表明,该方法能够在较低的信混比下有效抑制混响干扰提取亮点特征,从而提高沉底目标的识别性能。

目标回波时频分布的几何结构图像形态特征

沉底目标识别的关键在于从混响背景中提取出稳定的目标回波信号特征。目标的棱角散射能够携带目标的几何形状信息,在时频域内具有较规则的分布特性,但是各棱角散射回波声程差小,而且淹没在混响中。已有的时频分析方法局限于其抗混响能力及时频分辨力,为得到一种有效的目标几何特征提取方法,提出将一维几何回波时域信号在二维时频域中的几何分布特征作为图像特征进行特征提取,通过研究几何亮点回波和混响在时频平面上的形态特征,构造与几何亮点时频特性匹配的结构元并对时频分布图像进行形态滤波。通过仿真与湖试数据分析,相比已有方法,文中所提方法能够在实现目标几何亮点结构的识别同时进一步抑制混响。

侧扫声纳和多波束测深系统组合探测海底目标

介绍了侧扫声纳和多波束测深系统的特点,通过实例说明了侧扫声纳和多波束测深系统在海洋目标探测中的综合应用。综合利用多波束测深系统测量数据和侧扫声纳声像图,可有效增强不同观测数据的互补性,提高工程质量。

基于Miller-Orr模型的地方国库库底目标余额预测实证研究

运用Holt-Winter季节乘积模型,利用2011-2015年NJ市国库库底余额数据,估算2016年国库存款余额数据,并进行误差分析;运用Miller-Orr模型,测算2016年NJ市国库库底目标余额。结果表明,2016年NJ市国库存款余额的预测值与实际值的趋势基本保持一致;测算的国库库底余额1787086万元、最佳区间[1752997,1855264],为NJ市国库库底资金的运作提供量化依据。对解决国库现金闲置,提高地方国库资金收益提供决策参考。

石西油田挥发性火山岩油藏组分数值模拟

针对准噶尔盆地石西油田石炭系火山岩油藏具有的深层、低渗透、裂缝性、块状、有底水、原油具挥发性和高压异常等特点，应用VIP组分数值模拟软件进行了油藏流体相态拟合和生产历史拟合，并在此基础上，分别对天然能量、采油速度和二次采油方式的技术界限进行了研究和参数敏感性分析，通过多种方案的指标预测结果对比，提出了最优开发方案，取得了具有指导意义的认识。也为今后该类油藏的开发提供了积极的指导和借鉴的例证。

多面聚能线性切割器的研究

对聚能切割器定向断裂爆破进行了实验研究,并利用计算机程序进行了模拟,得到的结果与实验符合很好,这将为实际工程提供一条好的技术途径。针对具体工程问题,需要研究岩石的力学性质,设计并制作多面聚能线形切割器,以满足实际工程的需要。

水下目标回波和混响在听觉感知特征空间的分类

海底混响是一种与海底底质、海洋环境及发射信号参数等多种因素有关的随机过程,它的存在给水下目标探测识别带来很大困难。鉴于人耳听觉系统在听音辨物方面独特的优越性,利用Gammatone滤波器构建人耳听觉模型,提取听觉时-频特征和听觉谱特征,并讨论主动声呐掩埋目标回波和海底混响在这些特征下的可分离性,选取分离性好的特征构建特征空间,并利用径向基核函数支持向量机进行分类识别。实验结果表明,两类信号的特征具有良好的聚类性,能够获得较高的识别准确率,表明该方法能够有效地区分目标回波和混响。

1.5℃温升目标下中国碳排放路径研究

《巴黎协定》提出1.5℃目标以及中国2060年前达到碳中和的目标背景下,为研究实现1.5℃目标的技术路径,构建了综合性的能源-经济-环境系统模型,研究中国在2℃情景基础上实现1.5℃目标的额外减排要求、部门贡献和关键减排措施。结果显示,1.5℃情景要求到2050年CO2排放量减少到6亿t。一次能源消费总量2045年达峰,峰值控制在68亿tce。能源结构实现大幅度优化,非化石能源占比达到67%,煤炭比例下降到16%。与2℃情景相比,2015—2050年1.5℃情景需要额外累积减排380亿t CO2,额外减排量主要来自电力部门。在减排措施方面,额外减排主要来自新型低碳能源与生物质能结合碳捕集与封存(BECCS)技术。不同部门的主要减排措施存在差异,电力部门更多依赖BECCS等减排技术以实现较大幅度负排放,是实现1.5℃目标路径的关键因素。工业部门主要依赖能效提高。建筑和交通部门则更多依赖终端能源结构调整,氢能在其中发挥了较大作用。

基于视觉注意力计算的运动目标检测方法研究

为了更准确地在全局运动视频场景中检测运动目标,提出了一种基于运动注意力和粒子滤波自底向上和自顶向下相结合的运动目标检测方法。基于多尺度可变块运动估计估计运动矢量场(Motion Vector Filed,MVF),构建运动注意力模型,得到运动注意力显著图,继而得到运动注意力的初始分布;采用自顶向下的基于目标颜色信息的粒子滤波算法,调整运动注意力的分布状况;使注意力集中到待测目标上,并提取出待测运动目标。实验结果表明,该方法在全局运动场景中能更加准确地检测目标。

水下沉底小目标回波的短时FrFT滤波分析

为提高主动声纳在浅海区域探测水下沉底目标的能力,研究了二类水下沉底目标回波和混响的时频特性.基于分数阶傅里叶变换(FrFT)方法,设计高斯窗的短时FrFT算法(STFrFT)对水下沉底目标回波进行表征,根据回波和湖底混响在FrFT域的时频聚焦性差别,将最佳旋转后的信号进行u域窄带滤波可有效地抑制混响的干扰.湖试数据分析表明,在两类沉底目标探测过程中的短时FrFT时频面上湖底混响拖尾衰减较快,该方法可有效地提取回波中稳健的时频特征.

非均质底水油藏水平井ICD完井耦合模型与目标剖面计算方法

入流控制装置(Inflow Control Device,ICD)近年来在水平井分段完井中应用日益广泛,但目前针对ICD完井建立的半解析耦合模型无法准确反映水平井端部效应,在ICD优化设计过程中对于目标入流剖面的选择缺乏依据。为此,首先引入了基于势的叠加原理和镜像反射原理的油藏渗流模型用以准确反映水平井入流特征,建立了适用于非均质底水油藏水平井ICD完井的稳态耦合模型;之后考虑油井不同的生产制度,给出了非均质油藏水平井ICD完井优化目标入流剖面的确定方法,并以喷嘴型ICD为例对ICD设计流程进行了具体描述,对最优非均匀ICD和最优均匀ICD计算结果进行了对比分析。结果表明:ICD优化设计与生产制度有很大关系,均匀入流剖面并非总是理想的入流剖面;非均匀ICD控流效果要优于均匀ICD,但均匀ICD完井对井底流压有较宽的适应性;高生产压差有助于发挥喷嘴型ICD的控流优势。

浅海信道中沉底目标回波特性研究

本文介绍了浅海信道下沉底目标回波特性的理论与实验研究。作者对浅海信道下以两种柱体模型为目标进行了模拟实验研究 ,将两型目标在自由场和沉底两种状态下进行了全方位回波特性的测量与分析 。

80t钢包底吹氩提高吹成率的生产实践

武钢第二炼钢厂80 t钢包一直使用单块底吹氩透气砖,经过3个阶段的多年攻关,现在在满足多品种钢生产的前提下,拆除了顶吹氩装置,底吹成功率达到了99.95%以上的水平,满足了生产、工艺及质量控制的要求,实现了全底吹氩生产。

精准扶贫视角下企业与贫困户双赢的商业模式创新研究

以六家涉农企业为例,运用扎根理论编码方法,提炼出精准扶贫导向的商业模式构成要素。基于探索性的多案例研究,结果发现:有效参与精准扶贫,需要企业设计出精准扶贫导向的商业模式,这一方面需要政府的引导及政策支持,另一方面需要企业进行商业模式创新,以实现企业与贫困户双赢。而企业与贫困户双赢的商业模式创新,首先,需要企业提出一个新的价值主张;其次,从本地能力、价值网络、关键资源能力、利益联结机制、盈利模式五大要素开展价值支撑措施;最后,为确保价值支撑不受侵蚀及价值主张能够实现,还要做好风险防范与应对的价值保持工作。

随钻伽马及元素含量曲线特征分析技术在页岩气井导向中的应用

常规录井技术方法已不能满足非常规页岩气井勘探开发的需求。根据不同品质的页岩储集层中岩样的放射性强度及各类矿物元素含量不同的特征,运用随钻伽马能谱及元素含量曲线特征分析技术,切实解决了中靶前目标储集层及靶点深度位置准确预测难、页岩储集层纵向优劣变化及横向分布识别不清等难题。该技术为水平段轨迹动态导向、判断页岩储集层位置、预测优质储集层顶底界面、轨迹优化调整及提高优质页岩储集层钻遇率提供了有效的技术支撑。

CT联合MRI在鼻咽癌颅底侵犯放射治疗中的应用

目的探讨鼻咽癌颅底侵犯的CT及MRI影像学表现在放疗靶区勾划的应用价值。方法鼻咽癌颅底侵犯21例,均行CT及MRI平扫及增强扫描,并依据CT扫描图像(A组)、MRI扫描图像(B组)及CT联合MRI图像(C组)分别勾划放疗靶区。结果A组放疗靶区体积<C组放疗靶区体积<B组放疗靶区体积。结论CT联合MRI可准确反映出鼻咽癌颅底侵犯的范围及程度,可作为鼻咽癌颅底侵犯放疗靶区勾划的重要依据。

基于特征分层级联网络的目标快速搜索方法

图像目标搜索是智能安防、区域监控等领域的一项关键技术。近年来,随着视频数据的爆炸式增长,如何在海量视频数据中进行感兴趣目标的快速搜索成为智能视频处理领域亟待解决的关键问题。本文提出了一种基于底层特征和深度学习特征分层级联的目标快速智能搜索方法。首先,采用目标智能检测技术对视频数据中的感兴趣类型目标进行智能检测;其次,针对数量众多的目标检测结果,设计基于底层特征相关性度量的门控机制,实现对目标框的筛选;最后,利用高维深度学习特征完成对目标的准确识别。实验结果表明,所提方法在Market1501数据集上的重识别精度(mAP)达到88.5%,同时网络推理过程的计算量与YOLO和重识别网络直接级联的目标搜索方法相比降低了81.75%,显著提升了目标搜索速度。