水下柔性臂动力学建模方法研究

将柔性臂应用到水下环境,探索一种新型的水下作业工具。在空间柔性臂动力学建模方法的基础上,考虑水动力做功以及水动力对柔性臂变形的影响,首先基于Hamilton原理建立中心刚体-水下柔性臂组成的刚柔耦合系统的动力学模型,然后采用假设模态法对动力学模型进行离散化,导出了考虑刚柔耦合作用的水下柔性臂有限维离散化动力学方程。最后给出仿真算例,验证了动力学模型对于研究水下柔性臂末端变形的有效性,能够准确反映水下柔性臂动力学特性,可用于水下柔性臂的主动控制研究。     

水下设备安装过程及其影响因素分析

为了提高水下设备安装精度与工作效率,基于海上工作经验及查阅国内外相关文献,对水下设备的安装过程进行了研究,其总体过程大致分为5个阶段,即装船固定、提升操作、穿越飞溅区、深水下放、落地坐放;分析了影响水下设备安装过程的主要因素,其中水深主要影响吊放系统和设备在水下的横向偏移;波浪载荷主要应用船舶的动态响应,在设备经历穿越飞溅区阶段时对设备及缆绳造成损伤的风险较大;水下设备自身参数主要影响安装方式和安装船舶的选用。     

有限差分法计算海底管道阴极保护时的电位分布

测量了并用有限差分方法（ＦＤＭ）汁算了在装有海泥的槽中被保护海底管道表面的电位分布以及电位分布随保护时间的变化．计算结果与测量结果吻合得很好，这说明ＦＤＭ能够应用于海底管道阴极保护电位分布计算．     

基于鲁棒学习算法的水下机器人神经网络控制

针对水下机器人神经网络控制系统响应速度慢及对噪声较敏感的问题,依据变结构控制理论,结合误差反向传播学习算法,推导出一种新颖的强鲁棒性学习算法,并详细讨论其全局稳定性条件,最后在水下综合探测机器人仿真平台上进行了试验研究.结果表明,控制器对学习率的改变和外界扰动有很强的鲁棒性,大大降低了机器人机械传动系统的磨损,且能够保证神经网络快速、稳定地学习,从而满足实时性控制的要求,具有较高的理论和实用价值.     

水下拖曳体多源信息监控系统设计与实现

基于海洋电法探测系统中水下拖曳体对多源信息实时监控的需求,设计了一种准实时监测拖曳体的运动状态与环境信息的监控系统。该系统可与水面监控器保持命令与数据沟通,并在监控器的指令下启动水下电法仪执行参数设置、数据采集等操作。经系统样机的海上测试结果表明,系统性能稳定可靠,能够在其他水下信息采集作业中得到推广应用。     

基于多混沌系统的彩色图像加密方法

为了提高彩色图像加密的安全性和加密性能,设计了一种基于多混沌系统的彩色图像加密方法.将一个彩色图像分解为R、G、B三个灰度图像,使用MD5算法动态生成加密算法的初始值,然后使用三种不同的基于混沌的加密结构对三个图像进行加密.对R图像使用Feistel结构加密,其中Feistel结构的S一盒由Logistic混沌序列和Hyperhenon混沌序列组合产生;对G图像使用由Lorenz系统产生加密序列对图像进行代替和置换操作的加密结构;对B图像使用由分段线性混沌映射产生加密序列,然后加密图像的加密结构,再把加密后的图像结合起来生成加密后的图像.理论分析和实验结果表明,该加密方法能够较为有效地保证彩色图像加密的安全性.     

基于反调和平均的张量形态学算子模型及其在彩色图像边缘检测中的应用

旨在建立基于张量模型的彩色图像形态学算子。通过将HSV彩色空间下的三维向量利用二阶对称正定张量进行建模表示, 提出一种基于反调和平均的彩色形态学算子。在此基础上, 借助于张量相似性度量构造基于参考张量的形态学算子, 该算子能够实现滤波的输入保持。通过基于形态学梯度的边缘检测实验验证模型的可行性和有效性。对比实验表明基于张量的彩色形态学模型相对于原有的向量模型在图像处理中具有更好的结果。     

基于多传感器信息融合的水下运动体速度测量

针对水下运动体测速中存在的难度大、精度低等问题,提出一种基于加速度计和机械测速装置的融合测速方法。该方法实质上是一种改良的模糊自适应卡尔曼滤波,在常规卡尔曼滤波的基础上,引入了自适应参数,并通过模糊控制器对残差的监控来实时调整自适应参数。经Matlab仿真和实际试验证实:该方法可以有效地提高卡尔曼滤波器的跟踪性,并改善滤波效果,适用于通用的水下运动体测速。     

一种集中式水下无线传感器网跨层调度协议

分析了水下无线传感器网络（WSNs）中单链路发射功率和距离与频率的关系,提出一种跨层的集中式调度方法,AP（access point）在网络中通过广播信标的形式收集估计各节点的时延和距离信息,在MAC层考虑水下链路延迟特点,对各链路进行调度减少冲突;节点在物理层通过自适应地改变节点发射功率和发射频率,减少能耗.仿真结果表明：所提方案在节省系统能量消耗的同时,能够减少碰撞,提高系统吞吐量.     

环氧树脂/滑石粉、纳米蒙脱土水下胶粘剂研究

主要研究了滑石粉、有机化处理蒙脱土作为填料对水下环氧胶粘剂拉伸剪切强度的影响及蒙脱土与滑石粉协同作用效果,依此推荐了水下环氧胶粘剂的组份。