几种基于特殊媒介的无线传输技术

随着科技的发展和应用需求的推动,基于特殊媒介的无线传输技术不断涌现。对国外几种典型的基于特殊媒介的无线传输技术的基本机理、主要特点及国外发展情况进行了介绍,其中海面蒸发波导通信可显著降低微波超枫五巨传播损耗;基于电离层加热的沿场散射通信能够显著改善HF／VHF／UHF超视距通信性能;水声通信是一种极有前途的对潜通信手段;中微子通信具有钻地入海的直线通信能力。各项技术利用其独特的信道特性提供了优于常规通信的传输性能,对未来通信发展具有重要意义。     

基于运动估算的多分辨率地形分块调度方法

针对常用的基于视点位置进行地形分块调度方法存在可视窗口固定、调度范围和时机不能根据视点运动特点进行调整而导致内存利用率低的问题,提出一种基于运动估算的地形分块调度方法.以数据密度为标准进行多分辨率地形划分,结合四叉树和二维矩阵对地形分块建立空间索引,重点研究以视点位置、视线方向、视点运动向量和地形分块数据量为参数的调度方法;通过计算预加载区域和卸载区域的地形分块,实时更新其调度范围和调度时机.实验结果表明,与基于视点位置的方法相比,该方法平均能提高3～4倍左右的内存有效数据比例和绘制帧速.     

一种水下机器人运动的过程神经元控制

过程神经网络是传统神经网络的拓展, 增加了一个对于时间的聚合算子, 从而更好地模拟了生物神经元的信息处理机制. 这是由于水下机器人运动控制系统的输入、输出均是随时间连续变化的过程量. 结合S函数和预先规划思想, 建立水下机器人过程神经元的运动控制模型. 仿真试验证明,该新型控制模型, 对于水下机器人的运动非线性控制器具有设计简单、响应速度快、超调小、鲁棒性好等优点.     

中程水下测距及遥控系统主控机设计

水声信道是一个十分复杂的时空频变信道,其主要特征是复杂性、多变性、强多途和有限带宽;为了实现对水下设备的测距和遥控操作,针对水声信道的特性,系统采用时延编码方案,设置键盘和液晶显示屏能实现对系统的便利操作,并通过串口将测距结果传至电脑实现后处理;文中介绍了测距及系统通信原理,主机部分的总体设计、键盘以及液晶显示部分、数据采集和处理部分;经过多次水池和湖上实验,证明了此系统的可行性并实现了所有预期功能。     

基于重要目标区的三维地形快速渲染方法

三维地形的显示需要绘制大量的三角形网格,为了提高地形显示速度目前广泛采取了三角形网格简化技术。针对弹道导弹作战区域地形的特殊性,提出了一种基于重要目标区的网格简化方法。从BMP位图读取地形高度信息,以四叉树保存网格数据,按照区域重要性静态确定地形网格疏密程度。并采用DirectX平台,实现了导弹战区三维地形显示,提高了渲染效率。     

基于RS与GIS的夏尔希里自然保护区植被NPP估测研究

以植被净第一性生产力NPP遥感估测为研究内容,以地学和生态学知识为基础,利用RS、GIS 技术手段,综合遥感光谱数据、DEM数据、统计数据、定位点的实测数据等多源信息,构建了 NPP 遥感地形模型,计算出夏尔希里自然保护区7 月份的植被 NPP。最终完成夏尔希里自然保护区植被生产力的定量化。     

Breaking the Responsivity-Bandwidth Trade-Off Limit in GaN Photoelectrodes for High-Response and Fast-Speed Optical Communication Application

Underwater optical communication (UOC) has attracted considerable interest in the continuous expansion of human activities in marine/ocean environments. The water-durable and self-powered photoelectrodes that act as a battery-free light receiver in UOC are particularly crucial, as they may directly face complex underwater conditions. Emerging photoelectrochemical (PEC)-type photodetectors are appealing owing to their intrinsic aqueous operation characteristics with versatile tunability of photoresponses. Herein, a self-powered PEC photodetector employing n-type gallium nitride (GaN) nanowires as a photoelectrode, which is decorated with an iridium oxide (IrO_x) layer to optimize charge transfer dynamics at the GaN/electrolyte interface, is reported. Strikingly, the constructed n-GaN/IrO_x photoelectrode breaks the responsivity-bandwidth trade-off limit by simultaneously improving the response speed and responsivity, delivering an ultrafast response speed with response/recovery times of only 2 µs/4 µs while achieving a high responsivity of 110.1 mA W⁻¹. Importantly, the device exhibits a large bandwidth with 3 dB cutoff frequency exceeding 100 kHz in UOC tests, which is one of the highest values among self-powered photodetectors employed in optical communication system.     

星球车松软星壤的轮腿式探测系统:Ⅱ-感知车轮

为增强星球车松软星壤的穿越通过能力,提出了轮壤交互接触信息的感知车轮设计。该车轮是一种星球车的前置轮腿式探测系统(WOLS)的关键部分,可实现动态轮壤交互的关键量测量(轮壤作用力/力矩、轮壤接触角和车轮沉陷量)。研究分析了轮壤力学的关键测量参量及其分组,完成了感知车轮的硬件设计和集成,提出了待测参数的在线测量模型和方法,通过标定校准和实车测试验证了该感知车轮的性能。     

Adaptive multi-mode switching strategy for the spherical underwater robot with hybrid thrusters

The conventional autonomous cruise and tracking system cannot transition and change its motion mode according to the underwater environment during operation, so it is of great significance to study the multi-mode switching of cruise control for Autonomous Underwater Vehicles (AUVs). In this paper, a Multi-Mode Adaptive Switching (MMAS) strategy for the Spherical Underwater Robot with Hybrid Thruster (HPSUR) was proposed, which provided the possibility for the robot to choose optimal control mode according to the unpredictable operating environment. Then, the dynamic and force of the hybrid thruster are analyzed to improve the accuracy of multi-mode switching, and the MMAS strategy is developed linking the attitude adjustment and switching problems. Furthermore, a series of multi-mode switching experiments were conducted using water-jet mode, propeller mode and hybrid mode. Finally, the experimental result was discussed, which verified the effectiveness and accuracy of the proposed MMAS strategy. The proposed control strategy has a certain reference value for the multi-mode switching of propulsion devices.     

一种水下足式机器人的设计方案研究

海洋蕴含着丰富的自然资源,对海洋资源的合理开发与运用可以极大的缓解能源短缺问题,但由于海洋的复杂环境所带来的资源开发难度也不容忽略;针对这系列问题,对一种新型水下航行器进行研究,开展了水下足式机器人的总体设计分析,并通过三维建模对机器人进行结构设计;利用ANSYS对机器人关键运动部件进行应力分析,对机器人的设计进行完善;利用FLUENT软件进行流体模拟仿真,计算得到机器人腿部在水下运动时的受力特性;使用Adams软件对机器人的运动进行动力学仿真,计算机器人腿部扭矩输出特性;结合仿真结果对机器人的硬件系统进行选型,完成水下足式机器人的总体设计。