分布式多参数光纤传感技术研究进展

分布式光纤传感系统利用光纤既能传感又能传输信号的特性实现对光纤沿线振动、应变、温度等物理量的长距离连续测量,在周界安防、电网管道监控、大型结构健康监测等领域具有十分广阔的应用前景。上述的实际应用中,事件或故障的发生通常表现为振动、应变以及温度等物理量的改变,振动的探测频响高低、应变探测的动态响应能力以及多参数的同时测量都会影响事件的定位或预警。因此,振动的宽频测量、应变的动态测量以及多参数测量,对事件定位和信息完整捕获起着至关重要的作用,能够推动分布式光纤传感的应用发展。本文介绍了近年来在分布式光纤传感系统中,基于瑞利散射的宽频振动测量、基于布里渊散射的应变动态测量以及基于多散射的多参数测量取得的研究进展。

     

光纤激光相干合成研究进展

近年来,以激光大气传输为应用背景的光束相干合成技术被广泛研究,而关于该项技术在空间光通信中的应用研究却不多。事实上,基于光束相干合成的多孔径接收天线结构可有效缓解大气湍流影响,提高空间激光通信系统的性能。本论文简要介绍了中国科学院自适应光学重点实验室面向激光大气传输应用的激光组束传输与湍流校正技术研究近况;重点介绍关于多孔径接收空间光通信系统中的光纤相干合成研究进展,主要包括基于3 dB光纤耦合器的相干合成和基于光纤偏振合束器的相干偏振合成两种方法,在空间光通信系统中具有极大的潜在应用。

     

大口径压电倾斜镜模型辨识与控制

本文提出了一种基于随机梯度优化算法的倾斜镜模型辨识方法,实现对大口径压电倾斜镜的复杂频率响应规律的辨识与控制带宽提高。文章介绍了压电倾斜镜原理和数学模型,描述了随机梯度优化算法在模型辨识的应用过程,并通过实验验证的方式检验了算法辨识模型的准确性以及在提高系统控制带宽方面的能力;最后,利用随机梯度下降算法本文还开展了对抖动输入频谱的辨识,结合倾斜镜模型的辨识结果,获得了对特定频谱区域更高抑制能力的控制效果。

     

红外材料低温热膨胀系数测量方案及其精度分析

为了实现低温真空环境下红外材料热膨胀系数的高精度测量,提出了一种固体材料低温热膨胀系数的测量方案。本方案基于自准直原理,设计了一种测微结构,建立起了结构变形与角度的关系,并推导出热膨胀系数测量公式。利用测量公式,从理论上分析了该方案的测量误差传递函数关系,并利用误差灵敏度函数对红外材料低温热膨胀系数测量装置的设计精度进行了分析,最后通过计算得到了该方案的测量相对误差。结果表明,测量的热膨胀系数相对误差仅为0.76%,满足纳米级测量要求。     

基于迭代线性约束最小方差的稳健自适应脉冲压缩方法

针对常规自适应脉冲压缩方法在目标散射点与采样中心失配时旁瓣抑制性能下降的问题,该文提出一种基于迭代线性约束最小方差(RLCMV)的自适应脉冲压缩方法。该方法首先将自适应波束形成器算法引入到自适应脉冲压缩滤波器设计中。其次对目标及干扰单元进行线性约束,并用对角加载技术避免矩阵出现病态。最后构造了迭代运算方法,依次抑制不同大小目标的距离旁瓣。仿真结果表明,该算法可以有效抑制散射点随机分布目标的距离旁瓣,对散射点与采样中心失配情况具有较好的稳健性,在多目标及距离扩展目标场景中达到较好的旁瓣抑制性能,并在一定程度上提高了多普勒容性。     

连续波穿透雷达柱面成像的干涉条纹抑制研究

在进行单频连续波表层穿透雷达的柱面2维无损检测成像扫描时,发现明暗相间的条纹现象,这是雷达成像扫描的一种主要干扰,会严重降低目标的成像效果。该文简单分析了曲面干涉条纹的产生机理,并且基于柱面与目标的谱域分布特性差异,提出谱域干涉条纹滤波方法。针对小目标具有较规律的谱域角度分布特性,沿角度进行谱域插值的补偿,以消除谱域滤波丢失目标谱信息的影响。此外,结合波前成像算法,给出了实现简单、处理高效的谱域滤波成像处理流程。通过仿真分析和实测数据实验,结果表明该文方法能够有效去除柱面的干涉条纹,形成清晰的目标图像。与传统的减平均方法的对比证实该文方法更有效。     

大涝坝凝析气藏循环注气注采参数优化研究

大涝坝凝析气藏在衰竭式开发过程中,受反凝析和水侵的双重影响,产能快速下降,为提高采收率,开展了循环注气开发.注采参数是影响循环注气采收率及经济效益的主要指标.针对大涝坝这类开发中后期进行循环注气的水驱凝析气藏,该文通过数值模拟方法,开展注采比、注采方式等注采参数优选,优化循环注气方案,保证了循环注气开发的效果.     

塔河油田碳酸盐岩油藏定量化注水提高水驱效率现场应用与研究

塔河油田碳酸盐岩油藏具有埋藏深、非均质性强的特点,主要储集空间以溶孔、溶洞和裂缝为主,裂缝为主要渗流通道。随着油田能量的递减,注水做为补充能量最经济有效的方式得到大力推广。根据物质平衡原理,依托酸压曲线、注水指示曲线、能量指示曲线,对注水进行定量化计算,精细注水,明确注采关系,优化注采参数,推动油田提高水驱效率和采收率。     

塔河油田X区块奥陶系沥青质油井防堵技术研究

塔河油田X片区奥陶系区块油井陆续出现沥青质堵物堵塞油管、生产管线,造成油井停产,对生产造成了严重影响。针对此类问题,对塔河油田X片区奥陶系原油中沥青质的沉积问题进行了综合研究,得到了有效的油井沥青质防堵生产技术。通过对塔河油田X区块奥陶系原油组分、沥青质沉积堵塞物的分析,发现沥青质沉积主要是由于原油组分中饱和烃含量高,胶质沥青质之比过低,由此发展了沥青分散剂解堵、排出段塞堵物、井口流程优化等治堵工艺。通过试验发现,这些工艺较好地解决了沥青质沉积堵塞油井及管线的问题。     

边际核函数在生物序列分类中的应用

在核方法的基础上,介绍了一种自潜变量生成模型构造核函数的新方法;并专门探讨了结合生物序列的自身特点,按照该方法提取了几个边际核函数;随后将它们应用于具体的gyrB(旋转酶B亚单位)氨基酸序列分类实验中,实验结果表明边际核具有良好的识别效果及极佳的推广能力,也肯定了此种核构造方法的先进性.