大型水电站实时仿真建模方法研究

应用动态大系统模型解耦方法和分割求解法，将大型水电站仿真培训系统的教学模型分解成若干个独立运算的子系统，大大减少了每一时步的计算时间，并将该方法应用到一水电站仿真培训系统。     

海南近海Envisat测高波形重构海面高质量评价

以海南近海(14~20°N,108~120°E)为研究区域,采用四种波形重构算法(Ocean1算法,阈值(Threshold)算法,重心偏移(OCOG)算法和Beta-5参数算法)对Envisat高度计RA2第20周期八条轨迹的测高波形数据重新进行计算,并对波形重构后的海面高(SSH)精度进行评价.结果表明:波形重构算法能显著提高测高海面高数据质量,且重构后海面高的空间分辨率有较大改善.其中Threshold 50%算法的重构精度最高,Ocean1算法的精度也较好.Threshold 50%算法的结果最为稳定,比其他三种算法更适合于海南近海的测高波形重构.     

近海面升力翼的模拟试验分析

对接近海面运动的升力翼的水动力特性进行了模拟试验.试验分析表明,浸深对升力翼的水动力有较大影响,当浸深达到临界值(?)_(cr)时,自由面的影响显著减少.升力翼水动力对规则波呈周期性响应,其中以法向力的响应最为显著.而升力翼的密度谱与模拟海浪谱具有较好的协调性,且呈线性响应.其响应幅值算子是影响水动力极值及有义值的主要因素.     

刚体地球大洋潮波数值模拟

假定地壳为刚体，在旋转的地球上，水圈主体是世界大洋，考虑月球引潮力的作用，以及海底摩擦和海水紊动等诸多因素的影响，初步探讨了大洋潮波的运动和分布规律。     

二层流体中透空大直径桩柱的波浪特性分析

 采用典型的海工结构物——大直径垂直圆柱研究层化海洋中波浪对透空结构物的绕射作用。通过分析二层海洋条件下边值的匹配问题,利用特征函数法提出内、外流场流体绕射势解析解,并在二层海况下计算透空圆柱所受水平波浪力及柱内、外的自由波面波浪爬高。计算结果分别与均匀海中透空桩柱和二层海中非透空桩柱的相应结果加以比较,分析得出在层化海洋中结构物的透空性对减弱波浪力和波浪爬高有很大影响。     

广域DGNSS信息大规模实时播发系统研究

实践证明广域DGNSS(Differential Global Navigation Satellite System，DGNSS)可有效提高定位精度和完好性,但在高层建筑物较多的城市或室内,由于建筑物对卫星信号遮挡严重,根本无法实现高精度定位导航,通过互联网播发增强信息,有其独特的优越性。通过研究基于互联网的广域DGNSS(IBWD)的系统组成,并设计了其网络结构。将i3组播和基于IP路由信息表的应用层组播相结合,构建了基于节点异构性的分层混合组播网络。分析IBWD的结构特点,建立其网络模型,结果显示,IBWD具有较好的实时性和可扩展性,可以很好地满足导航增强信息在互联网上播发的应用需求。     

海洋动力系统数值模式体系及海浪-环流耦合理论

从系统科学的观点出发,把海洋运动按照时空尺度分解成小尺度(以海浪为代表)子系统、中尺度(以内波为代表)子系统、大尺度(以大洋波动和环流为代表)子系统,并把海洋和大气之间通过近海面海洋大气层进行相互作用的部分称为近海面海洋大气边界层子系统。考虑各子系统之间的相互作用,提出了从海洋动力系统观点出发发展海洋数值模式体系的科学思路。通过考虑海浪对环流的垂向混合作用,将海浪的运动混合作用解析表达为可以通过海浪数值模式直接计算的海浪谱形式,建立了海浪-环流耦合理论。这一理论不仅将普林斯顿环流模式全球上100米的模拟海温与Levitus资料之间的平均相关系数从0.58提高到了0.76,而且加深了我们对中国近海海洋环流系统的理解,同时对气候模式热带偏差这一共性问题有显著改善。该理论对海洋环境预报和全球气候变化预测具有重要意义。     

大规模室外场景中漫游实时渲染技术研究

大规模室外场景中漫游并实时渲染问题是目前图形学和虚拟现实中研究的热点,其中如何有效地剔除场景中无关物体,将关系到实时渲染的速度和质量.基于现有算法,提出地形采用分块管理和对场景中物体进行视锥扫描的方法来绘制整个室外场景.实验结果表明,该方法在大规模室外场景中漫游并实时渲染上能取得较好效果.     

海洋环流的数值模拟

对三维浅水流方程,运用一种新的半隐式有限差分法求解,并对该法的有效性及精确性进行分析．将动量方程中的压强梯度和连续性方程中的速度,用θ法分离,其中θ可看作隐式参数．对流项和粘性项用欧拉一拉格朗日法离散．采用共轭梯度求解自由面高度η;采用Cholesky法求解差分点的速度．结果表明：当1／2≤θ≤1时,方法稳定;当θ＜1／2时,最精确、有效．以一个方形等深的理想海域进行数值实验,得到了良好的结果．     

二层海中立于可渗透海床上的大直径墩柱的波浪渗流力

 应用特征函数展开法,研究了作用在二层海洋中立于可渗弹性海床上垂直圆柱的波浪渗流力问题,给出了由表面波和内波分别所引起的渗流压力场的解析解式,由此推导了作用于固立墩柱底部上由波浪渗流压力所导致的浮托力和倾覆力矩算式,并进行了相应的计算。计算结果反应了二层海中渗流波浪力的各种可能变化趋势,说明内波对波浪渗流力可能存在明显影响。     

浅采空区地表移动规律的模拟研究

利用模拟实验法研究了浅采空区地表的动态和静态移动及变化规律。实验结果表明：当工作面推进到62m时,地表开始发生移动和变形,并随着工作面的推进不断增加,地表动态下沉量不断增加,地表形成了一个移动盆地。开采结束后,地表的静态移动和变形仍在继续,但增量不大,最大增量为440mm。     

基于星载GNSS-R DDM的海面目标探测研究

为了利用星载Global Navigation Satellite System-Reflections（GNSS-R）的延迟-多普勒图（Delay-Doppler map, DDM）实现对海面目标位置的遥感探测,本文依据星载DDM的生成原理,研究实现了其反过程即从DDM中重构散射区域图像进而达到探测海面目标的目的。首先利用截断奇异值分解（truncated singular value decomposition, TSVD）法去除DDM中的模糊函数;然后通过计算归一化雷达横截面积（normalized radar cross-section, NRCS）重构海面散射区域图像。以2016年3月1日TechDemoSat-1（TDS-1）实测的DDM数据为例,首先计算了镜反射点（specular point, SP）的位置,然后进行重构实验。实验结果表明：文中计算得到的SP与TDS-1提供的SP之间的最大误差在800 m左右,小于TDS-1 5 km的距离分辨率;同时,重构图像中目标的位置与极地海冰数据中海冰的位置相吻合,由此可见本文的目标探测算法能够从DDM中探测到海面目标。     

基于能量函数最优的海表面风向反演算法

针对灰度不变模型(BCM)光流法从海杂波图像中提取海表面风向存在较大误差的问题,根据海杂波图像特点,提出了基于局部灰度和梯度不变模型
(BGCM) 的能量函数最优海表面风向反演算法.首先,将图像灰度不变模型、梯度不变模型和时空平滑约束项有机组合起来,构造能量函数;然后,将能量函数对光流的两分量求偏导,得非线性欧拉-拉格朗日方程组;最后,通过迭代方法求解非线性方程组,得到光流场,求取主海表面风向.应用实测岸基海杂波图像序列进行实验,将BGCM、BCM模型反演的风向与风向标测得风向进行比较,结果表明,BGCM风向具有更高的相关系数和更小的误差,改进算法具有较好的性能.     

露天矿卡车自动化实时调度优化决策系统的构成

根据露天矿调度工作的任务和目的以及实现自动化实时调度的功能要求,结合电铲－卡车工艺系统的特点,对调度系统的功能结构进行了分析设计,并指出了开发卡车自动化实时调度优化决策系统的关键技术。     

大江大河多断面水位实时预报的半自适应模型研究

把河道水位计算公式线性化后的矩阵方程作为系统方程，建立了卡尔曼滤波的状态方程和量测方程，根据滤波方面的理论研究提出了适用于河道多断面水位实时预报的卡尔曼半自适应滤波模型。在该模型中量测误差系列的协方差矩阵可以通过信息更新系列实时地估计出来，只有模型误差系列的协方差矩阵需要预先给出，以淮河鲁台子－小柳巷河段为例对该模型进行检验，并与其它方法进行比较，验证结果说明了该模型的合理性。     

Application of the Three-Dimensional Shallow Sea and Continental Shelf Mode for Inversion of Undercurrent

0Introduction Muchresearchworkonoceancirculationhasbeendoneandsomenumericalmodels[14]havebeendeveloped.Athreelayer3DmodelwasraisedbyLeendertseandLiu[5].Butthesolutionofthemodelinthe(x,y,z)coordinatesys temrequireshugecomputationalquantity.XuDongfenget al[6]andFangGuohongetal[7]setupa3Dmodeltocalculateoffingcirculation.A3Dmodelinσcoordinatesystemwasap pliedtoEuropeanNorthSeabyDuranceandHughes[8],butnonlineartermswereignored.Differentmodelsareadoptedin simulationfordifferentproblems.Thea…     

一种基于视点的大规模地形生成算法

采用视点相关的LOD技术提出一种简洁有效的方法，实现大规模地形场景的实时显示；把视野区域分为两种：基于地面车辆的视野区域和基于飞行器的视野区域，并提出相应的算法，达到地形实时显示速度与地形大小无关、算法中还提供了对视野区内背对观察者的场景进行剔除的方法和一种有效的网格评价算法、计算表明，该算法可以有效减少网格，提高场景显示速率．     

人工神经网络在星载散射计海面风场反演建模中的应用

地球物理模型函数(GMF)是散射计风场反演的基础及算法有效运行的前提条件。采用传统的统计方法建立GMF往往需要大量的、多种参数条件下的雷达后向散射测量数据。以圆锥扫描散射计SeaWinds为例,根据其特点,建立了一个两种极化方式下统一的神经网络模型函数(NN GMF),并对风速、相对风向采样间隔和测量值数目对模型精度的影响进行了详细分析。通过与Qscat-1模型进行比较,发现该神经网络模型在采样间隔较大或测量值数目较少的情况下,仍能较好地体现SeaWinds散射计的海面后向散射特性。     

基于PSPICE的声表面波器件仿真研究

采用电路网络理论得到与SAW器件具有相同幅频特性的等效电路模型,且应用PSPICE进行仿真,仿真结果与理论分析基本一致,验证了SAW器件等效电路模型的正确性.     

作用于二层海洋中大直径透空圆环墩柱上的波浪渗流力*

基于Biot渗流固结理论与层化海绕射波理论,应用特征函数展开法,研究了二层海洋中立于可渗弹性海床上透空圆环墩柱的波浪渗流力问题,给出了表面波和内波所致波浪渗流压力场的解析解式,由此计算了作用于固立透空圆环墩柱底部上由波浪渗流压力所导致的浮托力和倾覆力矩。计算结果表明圆环柱外表面的透空性对表面波和内波的波浪直接作用具有明显的减弱效应,而对波浪渗流倾覆力矩也具有一定的减弱效应。内波所致波浪渗流倾覆力矩可能超过表面波对应的作用。圆环墩柱内外柱半径比减小对波浪力矩的减弱效应较渗流倾覆力矩更为明显。