Monitoring and analysis of shock wave in water for underwater drilling blasting

Taking the underwater reef blasting in Gulei sea channel of Xiamen Port as an example, the forming characteristic of shock wave in water for underwater drilling blasting is analyzed. By field monitoring, the pres- sure of shock wave in water for different distances is attained; the major parameters such as pressure amplitude and positive action time, and the propagation attenuation rule of shock wave in water are analyzed in this paper. The results can be helpful for engineering design and construction and environmental safety assessment.     

Prototype test study on mechanical characteristics of segmental lining structure of underwater railway shield tunnel

Based on the first unde rwater railway shield tunnel, the Shiziyang shield tunnel of Guangzhou Zhu- jiang River, the prototype test was carried out against its segmental lining structure by using ＂multi-function shield tunnel structure test system＂. And the mechanical characteristics of segmental lining structure using straight assembling and staggered assembling were studied deeply. The results showed that, the mechanical characteristics of segmental lining structure varied with the water pressures; especially after cracking, the high water pressure played a significant role in slowing down the growing inner force and deformation. It also testi- fied that the failure characteristics varied with straight assembling structure and staggered assembling structure. Shear thilurc often occurred near longitudinal seam when using straight assembling.     

基于透射率优化和颜色修正的水下图像增强方法

针对光在水中传输时受到水的吸收作用、悬浮颗粒散射作用而产生严重的衰减,导致水下光学图像对比度低、颜色失真的问题,提出一种基于透射率优化和颜色修正的水下图像增强方法。根据水下光学成像模型,采用最小信息量损失原理估计透射率,结合导向滤波提高透射率的估计精度,通过逆求解水下成像模型得到清晰化的水下图像。利用直方图均衡化进一步提高图像对比度,使用白平衡方法修正颜色。实验结果表明,该方法能够有效去除由后向散射引起的模糊,提高图像对比度和清晰度,同时修正色彩不平衡。     

Design of electric-field coupled underwater wireless power transfer system based on class E amplifier

针对单级LC谐振型电场耦合式水下无线电能传输(electrical-field coupled power transfer,ECPT)系统的输出功率低、谐振容量小、频率漂移大等关键问题,设计一种更适于海水环境下的无线电能传输系统。该系统基于CLC-S调谐网络,综合E类放大器效率高、频率高等优点,实现较大的功率输出。利用Maxwell有限元仿真软件,对海水环境下耦合机构的电容值进行了有限元分析。通过对水下耦合机构进行试验,分析负载品质因数Q、归一化频率μ对水下无线电能传输系统的影响规律,可为水下ECPT系统设计提供参考。     

基于AUV的航迹追踪自适应UKF算法

无迹卡尔曼滤波算法(UKF,unscented kalman filter)是一种常见的(AUV,autonomous underwater vehicle)加权统计线性回归航迹追踪算法,其算法冗余度低于(EKF,extended kalman filter)、(PF,particle filter)及(PSO,particle swarm optimization)等数值优化算法,且算法效率较高。然而,UKF控制算法中的系统采样时间间隔通常会被设置为常数,由此可能会产生预测值的误差累积,从而影响导航预测结果的精度。因此,笔者提出了基于AUV的航迹追踪自适应无迹卡尔曼滤波算法(AUKF,adaptive unscented kalamn filter algorithm),以期降低预测算法的累积误差。该预测方法依据标准UKF算法的原理,通过构造相应的约束、判断与反馈机制,调整系统状态方程中每一步的采样间隔t,从而提升算法的航迹追踪精度并减少过程噪声及传感器噪声对预测过程的影响。最后,通过仿真实验与结果对比,近一步验证了之前所提出的设想。     

私人豪华潜艇

美国潜艇有限公司设计并制造了一艘西雅图1000型个人用豪华潜艇。该潜艇可乘坐11人，下潜到水下1000英尺的深度。乘坐该潜艇犹如置身在五星级旅馆中，可以在公海游弋，也可在水下停留数日。乘员舱内保持着和水面一样的压力。     

套管柱井口提拉力计算方法

套管柱井口提拉力的大小，直接影响井内悬空段套管和井口装置的受力，对此，另内外已发表多篇论文，但考虑的因素都不够全面，也较为保守。分析表明，温度变化对套管柱提拉力的影响举足轻重，地基沉降不容忽视。     

一种小舵角旋回水下目标的被动检测方法

在复杂水声条件下，针对采用典型运动样式的水下目标的被动检测难题，研究了一种自适应随机Hough变换检测前跟踪方法对水下旋回运动目标进行检测。首先，根据水下目标旋回运动特点，推导了小舵角旋回运动方程。其次，通过构建自适应关联声纳浮标检测组，采用三浮标最小方差交叉定位技术，完成了浮标声纳覆盖阵量测信号预处理。然后，针对水下目标旋回运动的不同阶段，提出了自适应随机Hough变换检测方法，得到了初始检测航迹。最后，通过对初始检测航迹进行点迹优化，实现了水下目标检测。仿真结果表明，在小测角误差、复杂水声及低信噪比条件下，该方法的平均检测概率达到60%以上，整体性能优于现有权威检测方法水平。     

水下考古惊现古城

水下考古是考古学的一个重要分支，涉及海洋学、水声学和机器人等诸多学科，是一个充满高新科技的正在探索的领域。