水下光场及其影响机制的水槽模拟实验研究

测定了水下光合有效辐射(PAR)、光谱成分及悬浮物、叶绿素a等参数,分析了水下PAR变化及光谱分布、光衰减系数的光谱分布、辐照度比的变化、水下光场的数值拟合.结果表明,PAR的垂直分布主要取决于水体中的物质组成,从静止到小水流、大水流状态,PAR的衰减显著增大,分别由1增大到2m-1,再到4m-1;表面辐照度最大值一般在560nm左右,随着深度增加最大值出现波段向红光波段移动,水下光谱在蓝光波段衰减最强烈,其次是绿光、红光;光衰减系数随着波长的增加大致呈下降趋势,向下辐照度衰减系数在静止、小水流、大水流3种状态的值分别在0.75～2.56,2.30～4.66,3.51～10.34 m-1间变化;辐照度比最小值出现在蓝紫光波段,但在580和700nm附近出现两个峰值;在通过对光学参数与主要影响因子进行数值拟合以及计算叶绿素a对衰减系数的贡献率发现,水流变化引起的悬浮物浓度增加是造成水下光衰减的主要因素.     

欠结构水下机器人的自适应位置跟踪控制器的设计

欠结构水下机器人的控制是一个具有很大难度的课题。研究了一种欠结构多方位智能机器人的跟踪问题，在机器人参数不确定及存在未知环境扰动的情况下，设计出了连续的自适应控制器，使得机器人可以自动地跟踪任意光滑的轨迹，并且跟踪误差收敛于半径为任意小的原点的邻域。Matlab仿真研究表明了该控制方案的有效性。     

气动式水下发射装置的可调节发射阀仿真研究

为实现气动式水下武器发射装置对不同武器出管速度的调节，提出了使用新型可调节发射阀的气动式水下武器发射装置的实现方案。根据该方案建立了内弹道教学模型，并进行了系统仿真。仿真结果表明：所提出的实现方案是可行的。     

基于生物启发反步级联控制方法的多AUV主从式编队

研究了自治水下机器人(AUV)在三维环境中主从式编队控制问题,提出一种基于生物启发反步级联控制方法.该方法利用领航者的位置信息以及期望的队形得到虚拟AUV的航行轨迹和速度信息,引入反步控制实现跟随AUV对虚拟AUV的轨迹跟踪,实现三维水下编队控制;利用生物启发神经网络有界性的特点,解决了速度跳变以及由此引起的驱动饱和问题.仿真结果表明,该方法实现了预期控制效果,并且有较好的有效性和实用性.     

人工水下沙坝对中海滩浴场水动力影响

基于Delft3D软件建立了北戴河中海滩浴场海域的二维及三维潮流和波浪耦合数学模型,并用实测潮流和波浪资料进行模型验证.利用验证后的模型模拟人工水下沙坝引起的水动力环境变化.结果表明:由于工程海域附近的潮流作用较弱,因此潮流影响仅体现在沙坝周围;4座人工水下沙坝具有一定的消浪作用,并且消浪作用随入射波高的增加而增强;总体上看,人工水下沙坝的建造使浴场附近的水动力作用减弱,水动力环境朝着有助于海滩保护的方向发展.     

基于电场感应的水下无线电力传输

为了验证水下电能传输的可行性和研究影响传输效率的因素,采用电场耦合原理进行了简单的无线充电电路设计,对电场耦合式无线电能传输的系统结构和基本工作原理进行介绍,分析了其相比于磁场耦合方式的特点,以及由此带来的相应优势,通过多物理场仿真模拟极板间电场分布,设计了一种LC双边的CPT系统,采用单片机组成脉宽调制控制电路并用功率放大电路模块组成发射端和接收端。结果表明了运用电场耦合原理进行无线充电的可行性,在研究中发现极板间的传输距离是影响水下无线充电效率的一个因素,而且两个电极之间的杂散电容也会影响极板间的功率,所以由于极板间隙的存在极板间的功率损耗较大。所提出的LC双边CPT系统,不仅实现了水下无线电能传输,还保证了在一定距离和频率下传输效率的稳定。     

取水工程水下施工工艺研究

本文以合肥第七水厂原水泵站取水工程为背景,分别对水下基坑开挖、钢管安装、取水头部砼结构沉放等关键工序和工艺进行探讨和工程实践。结果表明,本文探讨的工艺合理、可行,可为今后同类型工程提供参考和指导。     

第40期“科学家与媒体面对面”从科技视角解读“马航事件”

正MH370事件不仅给航空界出了一道待解的谜题,同样也给媒体出了一道难题。面对突发事件中的"科技元素",媒体该如何科学解读?搜索人员可从哪里找到合适的信源?搜索工作有哪些难题和关键?2014年4月8日,中国科协举办第40期"科学家与媒体面对面"活动,《航空知识》副主编王亚男作"MH370媒体航空专业报道的总结和梳理"报告,中国电子科技集团公司十一所处长、研究员章正宇作"水下目标的成像和搜索"报告,中国科学院声学研究所研究员、海洋声学技术实验室主任、蛟龙号副总设计师朱敏作"声呐技术在水下搜索的能力与局限"报告,从科技视角解读"马航事件"。     

MH370搜寻中的科技较量

正至今,我们还无法给马航MH370航班失联事件画上句号,马来西亚的媒体还报道称,马航事件国际调查组或将"重新部署"整个搜救调查。然而,在搜救衍生出的科技角力场上已迫不及待地想分出高下。一些外媒因在中国几次线索公布中都没发现结果而频频指摘中国科技实力,有的甚至直言"中国缺乏精密设备的程     

漫话“机器人”世界

正机器人不是人,而是可编程序的多功能操作器械。源自20世纪20年代一出戏剧中主角的名字,国际上机器人通称"罗伯特"(ROBOT)。它具备人类一些特点,多数机器人形体却和自然人千差万别。为适应不同作业的需要,有在管道内爬行的蛇形机器人;有在崎岖不平道上行进的六足机器人;有深海打捞沉船手脚不分的水下机器人;还有作眼网膜手术、刮除动脉积脂的、接通切断神经的医用微型机器人等等。