基于MATLAB的水下地形冲刷过程模拟研究

基于水下地形实时监测技术,对河工模型水下地形冲刷发展过程进行了分析,在研究水下地形冲刷过程中,采用MATLAB为平台,对采集的数据进行了过滤处理,通过基于原始递归函数理论的曲线(面)拟合法对选取点进行插值得出水下地形冲刷过程随时间的变化曲线,用插值曲线对水下地形发展过程进行模拟,再与实测数据进行分析比较,结果证明该模拟方法可行,并对水下地形的冲刷过程研究具有一定参考价值。     

三峡库区白鹤梁题刻原址水下保护工程设计

三峡水利枢纽工程建成后,水库正常蓄水位将提高到175 m,库区有大量的文物需要保护。白鹤梁题刻既是国家级文物,也是三峡工程文物保护的重点,由于其特殊的地理条件和保护要求,保护方案几经论证才最终形成。介绍了用“无压容器”概念修建白鹤梁题刻原址保护工程方案的设计理念及主要设计成果。工程于2003年2月开工建设,2009年5月建成开馆。这一极具创新设想的工程实施,成为世界上唯一的遗址类水下博物馆,为水下文化遗产的原址保护提供了成功的工程范例。     

水电站尾水壅水堰堰体水下施工关键技术

针对闽江水口水电站尾水位因河流下切和坝下无序采砂降低约4.4 m,已严重威胁发电机组正常运行与电网供电安全这一情况,为治理该水电站尾水位病害,提出尾水壅水堰治理措施,并对其有效性进行了模型试验验证。为了实现在不停机的条件下完成尾水雍水堰工程的水下施工作业,提出了半圆柱壳体水下缓流施工平台技术、缆索吊装、水平牵引就位施工新方法,以及翻转刚性托板、就位钢丝笼施工新工艺等施工关键技术。     

遗传-神经网络算法在水下隧道涌水量预测中的应用

水下隧道涌水问题受到多种因素的综合影响,具有非线性和高度复杂性。本文应用遗传算法和BP神经网络,结合工程实例,选用隧道围岩裂隙发育情况、上覆含水体富水性、上覆水压、隧道埋深、隧道围岩上覆相对隔水层强度和上覆基岩破碎带与隧道顶板的距离作为影响水下隧道涌水的主要因素,以调查的数据作为训练样本,使用遗传算法优化BP神经网络的初始权值和阈值,建立了水下隧道涌水量的遗传-神经网络预测模型,并进行了计算分析。结果表明:该模型收敛性能好,预测精度高,简单可行。该方法为水下隧道涌水量的预测提供了一条新思路。     

基于电流场的水下高速数字通信方法及实现

在水下大容量传感器数据回收的应用中,针对水声通信传输速率低、时延长的缺点,提出了以电场作为信息载体的近距离高速通信方法。基于麦克斯韦方程组推导了该方法的数学模型,讨论了影响通信距离的几个因素。在理论分析的基础上,设计了一套基于数字信号处理器(DSP)的水下电场通信系统,并进行了实验验证。实验表明,该系统可实现近距离码元速率200kbit/s条件下的无误码通信。该通信方法与水下自主航行器(AUV)技术结合,可用于水下物理场监测数据的高效回收。     

适于水下船体的爬壁机器人关键技术及其研究进展

水下船体表面清刷和检测为爬壁机器人开辟了新的应用领域,其特点是机械本体稳定地吸附在水下船体表面上,同时能够灵活地完成移动、转向、越障等行走功能,进而完成针对船体表面的检测、清刷等作业。文中重点介绍了几种水下船体作业的爬壁爬行机器人,并对机器人的吸附和行走两个关键技术进行了分析,总结了水下船体作业机器人研究中的一些难点问题及其发展趋势。     

基于小波核SVM的水声信道盲均衡算法

推导并提出了一种快速收敛的基于小波核支持向量机的恒模盲均衡器(WSVM-CMBE)。该方法以支持向量机为框架,利用信号的恒模特性构造代价函数,采用小波核函数,并自适应调整核函数中的伸缩因子。通过水声信道仿真实验,并与采用高斯核函数的支持向量机恒模盲均衡器(SVM-CMBE)进行比较,结果证明该方法提高了收敛速度。     

水下微光高速摄像照明技术的研究与应用

为了实现水下微光高速摄像系统最佳的成像效果,本文首先深入分析了水下30-40米左右微光条件下高灵敏度高速摄像机的物方和像方的光照度需求,进而设计出合适的辅助照明方案,然后通过实验分析了照射方向与摄像机拍摄方向的角度以及照明灯的发光强度对成像质量的影响。上述分析和实验结果达到了全系统在6米左右清晰成像的基本要求。     

水声通信网络信道仿真研究

根据海洋环境下水声信道的特性,提出一个面向水声通信网络信道的仿真框架,其中包括传播延迟、接收功率、背景噪声、干扰噪声、信噪比与误码率等若干模型,并以一个典型的水声网络仿真场景为例,给出了部分仿真试验结果.     

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。