基于帐篷混沌观测矩阵的图像压缩感知

针对目前典型的随机观测矩阵在不确定性、硬件实现、存储方面的缺陷,利用混沌序列优异的伪随机性,设计了一种基于帐篷混沌序列的观测矩阵。该矩阵的参数和初始值一旦确定,每一时刻的状态是可以完全重现的,克服了随机观测矩阵需要大量实验求平均来降低不确定性的缺点。仿真实验中,分别利用帐篷混沌观测矩阵和3种典型的随机观测矩阵对不同数据量的图像信号进行压缩与重构,结果表明:所设计的帐篷混沌观测矩阵不但重构性能优于随机观测矩阵,而且也克服了随机观测矩阵在硬件实现、存储方面的缺陷,大大减少了存储空间和传输带宽的压力。     

隔水管振动导致的ADCP流速测量误差分析

隔水管是深水钻井的先决条件,是连接海面平台和海底井口的咽喉要道。但是,在洋流作用下隔水管极易产生疲劳损伤。因此,钻井期间监测隔水管处的洋流对隔水管的安全至关重要。提出了按照一定规则沿隔水管外壁布放ADCP测点监测其周围流速的新方法。但是,运用此种方法测流时,隔水管的运动给流速测量设备引入测量误差。为此,阐述了误差产生的原因,并对误差进行理论分析。分析结果表明,隔水管振动导致的ADCP测流误差可以忽略不计,所提出的测流方法满足监测要求。     

深水隔水管疲劳多测点数据传输与仿真研究

深水隔水管是海洋油气钻探开发必不可少的关键设备，也是深水油气勘探开发中最脆弱、最危险的部件。涡激振动、底部井口转角过大、平台的振荡和抖动等因素都可能导致隔水管疲劳损伤甚至断裂破坏，不仅造成极大的经济损失，而且诱发严重的生态灾难。隔水管疲劳监测是确保深水隔水管安全作业的重要保障，在预防隔水管事故方面具有不可或缺的作用。为了监测隔水管整体响应，需要沿隔水管按一定规则离散布放大量监测设备。疲劳参数信息的传输是隔水管疲劳监测的一项核心技术和难点。为了确保疲劳参数在各测点与接收端之间的高效传输，研究了3 000 m水深条件下，5测点与接收端的通信问题，提出了时分复用与频分复用结合的通信方案。仿真结果表明，在确保检测概率的前提下，所提方案可以有效克服远近效应和各测点之间的干扰问题。     

基于并行协作空时复用的深水隔水管疲劳参数传输方法

疲劳监测是维护深水隔水管安全和完整性的重要手段,其难点在于多测点疲劳参数的高效传输。针对这一问题,提出了并行协作空时复用（Parallel Cooperation Spatial Time Reuse,PCSTR）的疲劳参数传输方法。PCSTR法以隔水管单测点疲劳参数远距离可靠传输为基础和前提,通过数据包并行传输、节点协作和数据包合并等关键技术实现疲劳参数高效传输,其性能可由传输时延、吞吐量和系统能耗等指标评价。通过试验检验了该方法的可靠性;数值试验也显示了该方法较时分复用（Time Division Multiple Address,TDMA）法,在时效性和能耗等方面具有更好的效果;水池模拟试验证明了水声协作传输的可行性。PCSTR为深水隔水管多测点疲劳数据传输提供了新方法。