利用水下平行光管测量水下相机成像分辨率

水下光学成像是重要的水下探测方式。现有水下相机成像检测方法受到水体本身以及测量方法的影响,难以准确进行成像分辨率检测。提出了基于水下平行光管的水下相机成像分辨率检测技术,通过在水中产生平行光束,直接对水下相机成像分辨率进行检测。通过仿真得出：水下平行光管在水中可见光和空气中单波长的调制传递函数(Modulation Transfer Function, MTF)基本一致。利用这一结论,提出了水下平行光管空气中装调检测的方法。针对实验室所研制的一款水下相机开展实验测试,其在水中可见光与空气中635 m光源照明条件下的分辨率相同。实验结果表明,所提出的基于水下平行光管的水下相机成像分辨率检测方法可有效消除水体对分辨率测量的影响,实现水下相机成像分辨率的准确测量。     

综合水下检测技术在水闸工程水下结构检测中的应用

以多波束水深测量技术、侧扫声呐探测技术为代表的声呐水下检测技术在海洋调查、江河测绘等领域已经有着成熟的应用,且水下机器人检测技术在水工建筑水下结构检测中的应用也越来越广泛。因此,文章通过某水闸工程水下结构检测实例,介绍了以声呐水下检测技术和水下机器人检测技术为代表的综合水下检测技术在水闸工程水下结构检测中的应用情况。     

激光水下目标探测技术的应用及其进展

时论了激光水下目标成像探测手段的性能、优点、国外发展及应用,分析了系统工作方式和分类,并展望了今后该领域的技术发展方向.     

一种水下传感器网络测量方法

网络测量可以衡量一个网络系统的整体性能.设计了一种水下传感器网络延迟测量系统,可对所设计的协议算法进行实际验证,测量网络各项性能指标.仿真和实验结果表明,该测量系统配置简单,使用方便,具有协议无关性、对网络流量影响小,节点时间同步精确.     

潜艇水下微弱升降运动检测方法研究

检测水下载体的微弱升降运动信号是解决潜艇或水下航行器(UV)水下定深度悬停这一难题的关键。该文提出了一种新颖的检测方法,实现对水下载体微弱升降运动信息的检测。利用卡尔曼滤波技术,将惯性测量单元(IMU)信息和平台罗经、深度计等外部辅助信息进行融合,最终检测出水下载体的微弱升降运动信号。且还设计了基于微机械惯性测量单元(MEMS IMU),数字信号处理(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)的验证样机。验证实验结果表明该文提出的检测方法是有效的。     

水下光电成像技术与装备研究进展(上)——水下激光距离选通技术

激光距离选通成像技术是当前国内外不断发展且应用有效的水下光电成像技术之一,国外20世纪90年代后陆续公开了一些水下光电成像探测系统和实验结果.结合海洋资源勘探、水下救援和侦察等应用领域的需求,全面介绍并对比分析了当前国内外典型水下激光距离选通成像装置和性能水平,讨论了其技术特点,对水下激光距离选通成像技术的发展和装置应...     

机载蓝绿激光水下目标探测技术的现状及前景

海洋中存在一个类似于大气中存在的透光窗口，即海水对波长在0.47～0．58μm波段内的蓝绿光比对其他光波段的衰减要小很多，可以用于水下目标的测量和通信。介绍了机载蓝绿激光水下目标探测技术的原理，探讨了蓝绿激光水下探测技术在军事和民用两方面的重要应用，全面描述了目前世界上已经出现的机载蓝绿激光水下目标测量系统的技术指标，并预测其未来的发展趋势。     

蓝绿激光水下作用距离测量的实验研究

介绍了水下激光作用距离的测量原理、实验系统、数据探测以及结果分析,并描述了实验数据的处理方法。实验证明利用蓝绿激光对水下目标探测是可行的,获得数据测量的误差均在0.2 m以内。     

有线数字电视系统测量技术（上）

有线数字电视系统的测量是有线数字电视系统技术维护的重要内容和有效手段。有线数字电视系统的测量对于深入做好有线数字电视系统的技术维护，确保有线数字电视的运营和服务质量非常关键。本文在汇集和参考目前国内外有线数字电视系统测量技术有关资料的基础上，结合我区有线数字电视系统的实际情况，对有线数字电视系统的技术参数和性能指标进行了介绍，对有线数字电视系统测量技术的有关内容和一般方法作了阐述。     

基于图像的水下三点激光测距方法研究

基于光学成像原理和激光三角测距法,提出将三个点激光器与水下相机结合、根据水下光学图像对水下目标物距离进行测量的思路。建立了激光束与目标物垂直、与目标物之间存在旋转角、存在俯仰角三种情况下的三点激光测距理论模型,推导了目标物距离与水下激光光斑图像之间的数学关系,在此基础上得到了三种情况下的三点激光测距公式。研制了系统样机,并通过空气中和水下的距离测量实验,测试了测距模型和定标算法的误差。实验结果显示,在8.4 m范围内,使用统一测距公式对距离进行测量时,测距误差最大值约为35 cm,平均测量误差小于15 cm。研究成果可望用于水下目标较近距离的精确测距。     

水声网络及其军事应用研究

介绍了水声网络国内外发展动态,分析了其特点和关键技术,最后通过美海军目前正在实施的水下网络项目详细介绍了水声网络技术在军事领域的应用.     

面向海工装备智能化的海洋异构物联网架构

海洋工程装备正向智能化、信息化方向发展,对海洋工程装备、海上作业平台的状态安全监控及环境监测技术提出了更高的要求。提出了一种面向海工装备智能化的海洋异构物联网架构,基于水声通信、海上无线通信及智能网关和云平台实现海上作业装备及平台的远程监控与在线监测。介绍了网络架构的主要模块、关键技术及主要挑战。该网络架构可为基于物联网实现海工设备的远程诊断,最终实现全方位智能化提供借鉴与参考。     

水声通信网综述

近年来,由于水下通信技术的发展和应用需求,国内外对水声通信网络进行了大量的研究工作,并且在方案验证、模拟仿真的基础上,开始了水声网络的海上实验.本文从水声通信网的发展过程和特点出发,系统介绍了水声通信网的体系结构和关键技术,并且详细介绍了各层的研究内容和研究现状,最后对水声通信网今后的研究方向和应用前景进行了展望.     

布尔混沌调制激光雷达水下目标成像实验研究

在激光雷达的水下目标探测中,浑浊水体中悬浮颗粒对激光的吸收和散射作用,使得激光在水中的传输严重衰减。尤其是后向散射所造成的噪声会降低目标对比度甚至淹没信号回波。载波调制技术可以有效抑制后向散射,提高目标回波信号的信噪比。文章将布尔混沌信号作为载波调制信号,基于其内禀高频强度调制特性,构建了布尔混沌调制激光雷达水下成像系统,并在实验室水箱环境下,对衰减系数不同的浑浊水体中的目标物体进行了三维成像实验研究,对比了不同水质中的目标物体三维成像效果。     

一种用于水声通信网的多址接入协议

由于传输介质的不同，使得水声通信具有一些有别于电磁波通信的特点。本文针对水声信号传播时延长带来的效率低的问题，为水下环境中的通信网提出了一种新型的冲突避免多址接入协议，该协议通过减少不必要RTS／CTS握手次数，降低了这种预约形式所造成的资源浪费，提高了网络效率。仿真结果显示，该协议在水声环境下，能获得较好的网络性能。     

Self-Contained Underwater Adhesion and Informational Labeling Enabled by Arene-Functionalized Polymeric Ionogels

Adhesives and water exhibit a conflicting correlation as indicated by the failure of most synthetic adhesives in submerged and humid environments. Development of instant, strong, reversible, and long-lasting adhesives that can adhere to wet surfaces and function in underwater environments presents a formidable challenge, yet it is of paramount importance in biomedical and engineering applications. Herein, viscoelastic and moldable ionogels are developed based on synergistic engineering of aromatic substituents, fluorinated counterions, ionic building blocks, and 3D cross-linked networks. The molecular design and structural engineering result in a facile synthesis, two bonding methods (glue- and tape-type), and the combined mechanisms of enhanced adhesion and cohesion. The high underwater adhesion strength of over 8.9 MPa is among the best-performing tape-type underwater adhesives reported to date. A combination of excellent durability, reliability, deformation resistance, salt tolerance, water proof, antiswelling, and self-healing properties demonstrates the “self-contained” underwater adhesion. Furthermore, the extended π-conjugation of the aromatic pendant groups confers a new functionality to the ionogels – visible fluorescence, enabling intriguing applications such as underwater labeling, information encryption, and signal transmission. This study shines lights on the fabrication of ionogel-based adhesives and provides their future perspectives in underwater sealing, self-repair, crack diagnosis, and informational labeling.     

水下近场探测与成像的光学调制技术研究

基于光学调制的水下探测与成像技术是目前最先进的水下光电探测技术之一。本文结合国外最新的理论研究成果、实验装置与实验结果对水下近场探测与成像的光学调制技术进行了进一步的探索。论证了光学调制技术作为水下探测方面的最新技术,其相对于众多成熟技术的优势与在该领域的发展潜力,并对水下环境特征、基于频域的水下探测技术以及应用于水下近场成像的时变强度调制技术进行了分析与讨论。     

基于距离选通的水下偏振光成像系统的研究

光在水下传输受到吸收和散射的影响,限制了水下成像的成像距离和成像清晰度。为能抑制后向散射光的干扰,结合距离选通技术和偏振成像技术的各自的特点,提出了基于距离选通的偏振成像方式。基于距离选通的偏振成像一方面利用同步控制装置,时间上分离目标反射光,另一方面通过水体散射光和物体散射光解偏振度的差异来实现成像。本文分析了基于距离选通的偏振成像原理,具体给出了实验装置和实验过程。通过实验分析,得出基于距离选通的偏振成像技术运用于水下成像的可行性,且能大大提高图像的对比度,使其成像质量优于距离选通方式。