自动化台站观测网的模块化技术研究

海洋台站自动化观测仪器是获取海洋环境资料,特别是风暴潮等灾害性天气海洋,水文,气象参数的重要手段。本文介绍了一种将海洋台站的各类观测要素和服务功能进行分类,并逐一用模块化实用的方法,由各功模块化实验方法,由各功能模块所组成的海洋台站自动化观测系统可通过电话网域Intrenet网组成全国性的观测预报网络,以便对整个中国沿海的海洋环境认识进行实时监测。     

无人水面艇三维激光雷达目标实时识别系统

为解决无人水面艇动态环境目标动态感知问题,研究无人艇三维激光雷达目标实时识别系统。设计出无人艇三维激光雷达目标实时识别系统结构、硬件组成及数据通信协议。基于点云库(Point cloud library,PCL)、Qt和Visual Studio平台开发了无人艇三维激光雷达目标实时识别系统软件,实现了点云数据校正、实时处理、数据显示、状态输出、远程通信等功能。考虑到无人艇航行时周边环境障碍物三维激光点云分布特征,将三维激光点云投影至多属性二维栅格进行表示,利用八邻域算法实现了障碍物栅格的聚类,解决了点云数据处理、目标分割、点云图像远程交互等关键技术。最后,构建了室外水池环境下的无人艇三维激光雷达目标实时识别系统试验平台,测试结果表明该系统能够可靠、准确识别无人艇周围100 m范围内的障碍目标。     

HFB-1B型海洋浮标平台系统研究

海洋浮标平台是一个能长期、定点、无人值守的大型海洋仪器,能在恶劣的海洋环境下对水文气象要素进行数据采集、处理,并以遥测方式及时向岸站发送实时观测资料。该测量系统主要为海洋水文气象预报、海洋科学研究、近海石油开发、海水养殖、海洋开发利用、国防建设和海上交通服务。技术参数：短波通信距离：400公里;资料接受率：不小于85％;控制系统定时控制,固定程序工作,每日四次,时钟误差每月土1分。测量项目测量范围测量精度风速2～50m／s±1＋0．05V风向16方位±1气温-10～＋40℃10．5相对湿度40～100％KH±10气压930～1040Hpa…     

基于北斗卫星的海洋水文实时监测系统

文中研究基于北斗卫星的海洋水文实时监测系统,以海洋浮标为平台,实现布放海区温、盐、深剖面的长期、实时监测,通过北斗卫星数据通信链路,岸基中心站对浮标系统进行遥测和监控,实现可控的数据采集和实时传输以及对浮标工作状态的监测和遥控。中心站实时获取浮标传回的水文数据,对数据进行处理后提供给数据库和有关应用系统的接口,为海洋观测和海洋技术装备的研制提供了有效的科学数据和有力支持。     

试论海洋摩擦学的内涵、研究范畴及其研究进展

世界正在进入海洋大发展时代,各种海洋装备蓬勃发展,这些海洋装备在苛刻海洋环境中的摩擦学问题对摩擦学科技工作者提出新的挑战。分析海洋环境及其介质特性,认为复杂的海洋环境使得海洋开发和营运于海洋环境的装备面临各种因素的耦合作用;阐述海洋摩擦学的内涵及其研究范畴,认为海洋摩擦学的主要研究对象是各种海洋开发和营运于海洋环境的装备,研究重点是腐蚀与摩擦等多学科交互作用机理、海洋环境动态变化下的长效可靠性、海洋生物与海洋装备的运动与密封件的侵蚀机理以及深海工程的摩擦学问题等。对船舰、海洋结构物、水下航行器/水下空间站、海洋可再生能源开发利用中的各种摩擦学问题及其研究进展进行综述分析,提出将海洋摩擦学作为一个独立的具有自身体系的新兴摩擦学研究领域。     

海洋平台嵌入式升降控制系统的开发

为满足操作人员对海洋平台升降控制系统的实时性和便携性要求,方便对海洋平台随时随地的监控,设计并实现了基于安卓移动终端的海洋平台嵌入式升降控制系统。该系统以安卓移动终端为上位机,PLC为下位机,上位机主要负责人机交互,下位机主要负责对海洋平台的升降过程实时控制,上位机与下位机之间通过TCP/IP协议进行通信。该系统对海洋平台进行升降控制和自动调平,并对海洋平台升降过程的实时数据监控和视频影像监控。实际运行试验表明,该系统运行稳定,操作简单,能够满足海洋平台升降控制系统的要求。     

一种具备数据驱动能力的自主水下航行器控制系统设计

针对目前大部分自主水下航行器（AUV）采用预编程的工作模式不适用于动态海洋环境观测的问题，开展了基于数据驱动的控制系统研究。为了实现对动态海洋环境的自适应观测，提出了一种具备数据驱动能力的AUV控制系统设计。该控制系统在总体设计上采用双控制板的分布式架构并使用星形网络拓补结构方便内部通信以及后续设备拓展；硬件设计上使用模块化思想管理传感器并使用多种通信设备的融合工作保证通信的快速性与稳定性；软件上使用多线程并行设计并在上位机添加手柄遥控功能；最后通过仿真实验验证控制系统性能。实验结果表明该系统控制超调量为3%；滞后时间为2 s，满足海洋现象观测需要。该控制系统具备搭载数据驱动算法的能力，为基于数据驱动的动态海洋观测模式提供了硬件平台。     

基于WiFi无线传感器网络的工业环境监测平台系统设计

针对工业环境监测平台系统布线复杂、建设成本高等问题,提出了一种基于Wi Fi无线传感器网络的工业环境监测平台系统,对PM2.5粉尘浓度、甲醛浓度、VOC浓度和温湿度等进行实时监测。该工业环境监测平台系统以STM32F103处理器和ESP8266 Wi Fi射频模块为核心组建无线传感器网络,同时以上位机软件搭建实时观测界面,通过无线传感器网络实时接收各传感器数据,完成对工业环境监测。对该工业环境监测平台系统进行整体测试,结果表明:系统工作稳定,检测数据准确度高。     

基于北斗系统的浪流发电装置及监测系统设计CSCD

因海洋能不稳定、难以实现独立或并网供电,上海海洋大学将波浪能和潮流能进行耦合发电,成功研制出具有原创性的浪流一体化柔性浪轮式发电装置,发电装置远离海岸且海洋环境恶劣无人值守,应用导航系统进行实时定位及监控十分必要。分析了北斗卫星导航系统在海洋监测中运用的必要性,设计了基于北斗系统的浪流发电实时监测系统及通讯系统。实际应用表明北斗卫星导航系统以其高精度、高接收率、全天候、具备短报文通信功能等特点,在海洋能发电实时监测中有着不可替代的优势。     

海洋资料浮标观测技术应用现状及发展趋势

海洋资料浮标是一个涉及电子、通信、控制等多个领域的复杂系统,可以在各种复杂的海洋环境中提供长期、连续、实时、可靠的海洋观测数据,是海洋观测技术中最可靠、最有效、最重要的手段之一。本文简述海洋资料浮标的系统结构及其关键技术,分析了我国海洋资料浮标技术的技术水平及其与国际先进水平的差距;重点总结了近年来国内外海洋资料浮标技术发展与应用现状,对比分析了我国典型代表浮标与国外同类浮标的系统参数及观测参数,在此基础上,结合我国当前面临的形势及迫切需求,展望了海洋资料浮标技术的发展趋势。     

我国海洋浮标发展现状及趋势

海洋浮标作为一种现代化的海洋监测新技术在各海洋国家逐步被重视并发展起来。文章概述了海洋浮标技术的发展史以及在各主要海洋国家的使用情况;主要介绍了我国海洋浮标在中国科学院海洋观测研究网络建设的带领下,各沿海省市区近10a来在黄渤海、东海、南海海域、以及极地海域布设海洋浮标的情况,包括这些浮标的种类、用途、通信方式、海洋环境监测参数等信息;展现了我国海洋浮标的研制和应用正朝向采用高新技术、降低成本、提高可靠度、扩大功能、延长工作寿命、方便布放、面向专题领域、向多站位、高密度布放、和全覆盖海域监测方向的发展趋势。     

海温观测方法发展综述

文章结合国内外海水温度的观测技术发展历史,从海基、天基、岸基3个角度对海温的观测方法进行梳理,在此基础上指出海温观测的发展趋势。通过将海基、天基、岸基紧密结合,利用卫星、浮标、船舶、岸基海洋站建立起立体、实时监测网,有效、连续获取大面积海温数据,产生高分辨力、高精度的海表温度数据,使海洋观测进入多层、立体、多角度、全方位、全天候的新时代,促进国家海洋环境监测技术的发展。     

小型轮履腿复合式机器人设计及运动特性分析

针对在室内外环境下对小型移动机器人的运动要求,综合轮式、履带式和腿式运动机构的优点,研制开发了一种多运动模式的小型轮履腿复合式移动机器人。该机器人可以进行轮式高速运动、履带或腿式越障等多种模式的运动。对其运动特性、越障性能、自动复位功能进行了详细的分析。采用的嵌入式控制系统保证了机器人功耗低、可靠性好、实时性高的控制要求。试验表明,这种移动机器人运动灵活,具有很好的环境适应性和较高的越障能力。     

舰船电力系统的监控与数据采集

针对舰船电力系统应用的重要性,提出了分布式监控形式的解决方案.在论述舰船电力系统的组成基础上,提出了分布式监控系统的体系结构、系统的配置和实现、系统监控和数据采集的功能和特点.实际的运行证明系统达到了对所管理的发电机组、配电装置、输电装置以及用电负载进行分布式监视、控制和测量,实现了自动地实时监测舰船电力系统各设备运行参数和运行状态,对各种瞬间发生的电气事故自动产生安全保护动作,对设备运行数据采集、存储和统计处理,综合提高了舰船电力系统的自动化监控技术水平.     

智能移动机器人超声波测距定位系统的研究

移动机器人技术是机器人研究领域的一个重要分支。为了赋予机器人智能控制和自主导航的能力,解决机器人开发过程存在着成本高、功耗大等问题,研究设计了一套基于超声波传感器的智能移动机器人测距定位系统,同时使机器人具有报警、避障及定位等功能。     

Complete holography-based system for the identification of microparticles in water samples

Here, we present a comprehensive holography-based system designed for detecting microparticles through microscopic holographic projections of water samples. This system is designed for researchers who may be unfamiliar with holographic technology but are engaged in microparticle research, particularly in the field of water analysis. Additionally, our innovative system can be deployed for environmental monitoring as a component of an autonomous sailboat robot. Our system's primary application is for large-scale classification of diverse microplastics that are prevalent in water bodies worldwide. This paper provides a step-by-step guide for constructing our system and outlines its entire processing pipeline, including hologram acquisition for image reconstruction.     

户外自主移动机器人体系结构与控制系统研究概况

论述了当今户外自主移动机器人体系结构与控制系统研究在国内外的发展概况，并从移动机器人体系结构、定位导航和避障技术、视觉信息的实时处理技术、多传感器信息融合技术、路径规划与机器人控制技术等方面对户外移动机器人的关键技术进行了介绍。     

基于STM32微控制器和CH438Q数据采集器的设计与实现

为有效解决深海资源探测传感器搭载数量以及控制系统小型化问题,结合STM32F103RCT6和CH438Q设计了一种能够在深海区域控制多种传感器并将实时探测到的数据进行分类存储的小型化数据采集控制系统.海上试验结果表明,数据采集系统工作稳定、数据完整,可广泛应用于各种海洋环境监测和深海资源探测系统的建设中.     

Current Status of Intelligent Space

Latest advances in network sensor technology and state of the art of mobile robotics and artificial intelligence research can be applied to develop autonomous and distributed monitoring systems.intelligent Space(iSpace)is an environmental system,which is able to support hnunan in informative and physical ways.iSpace observing the space with distributed sensors,extracts useful information firm the obtained data and provides various services to users.Tlus means that essential functions of iSpace are"observation","recognition" and "actuation."In this paper,we focus.the observation function ofiSpace.And we describe observation systems to get information of both human and mobile agents in the space to show new results.     

一种小型自主移动式搬运机器人的设计与实现

模拟真实的工作环境,设计出了一种小型自主移动式搬运机器人.该机器人结构轻巧,成本低廉,易于制作.介绍了该机器人的组成、工作循环和控制软件流程框图.实践表明,该机器工作稳定可靠、性能达到设计要求.