深海近底三分量磁力仪设计

提出了一种新的深海海底三分量磁力仪设计思路，用于高灵敏度地磁测量调查海底矿体分布，其磁力测量探头基于各向异性磁阻传感器。详细分析了磁阻传感器的误差模型，提出用Broyden算法实现误差校正，并给出了在个人电脑上的实现结果。描述了水下系统中传感测量电路以及通信、存储功能的基本设计思路。最后给出目前的实验与测试数据，并提出了后续工作思路。     

基于CR1000 的海洋剖面测量平台双重数据系统设计

为新型海洋剖面测量平台设计了一种基于CR1000数据采集仪的数据存储安全和数据读取方便的双重数据系统.第一重数据,分散存储于自容式传感器,传感器的上位机软件通过CR1000来读取;第二重数据,集中存储在CR1000的数据扩展模块中,通过海洋剖面测量平台的上位机软件直接读取.实验结果表明,该存储方案可有效地实现采样数据的存储和读取,从而最大限度地保证了新型海洋剖面测量平台的数据安全.     

构建一种PNI磁传感器的舰船磁场信号检测系统

针对舰船磁场检测这一问题,提出了一种利用 PNI 磁传感器测量的方案,并设计了一套由 STC15 单片机控制的舰船磁场检测系统。 系统由 PNI 磁传感器、STC15 单片机、串口通讯模块、电源分配模块和上位机组成,实现了信号的采集、调理、传输和分析处理的过程。 最后,通过水池船模试验证明了该测量系统能够实现对舰船磁场信号进行检测。     

压阻传感器灵敏度温漂的补偿（Ⅰ）

分析压阻传感器灵敏度温漂特性。根据灵敏度与温度成指数或近似线性的关系，设计两种实用温度补偿电源，实现对灵敏度温源的补偿。     

自激振荡磁感应传感器研究

面向数字式、小体积的磁场传感器应用需求，现有的感应式磁场传感器普遍存在硬件电路复杂， 数字化需要使用模数转换器件，难以实现小型化的问题，需探索一种新原理磁场传感器。因此，提出了一种基于自激振荡磁感应技术的磁场传感器，该传感器测量原理基于激励电压占空比与被测磁场的线性关系。与其他磁场传感器相比较，提出的磁场传感器输出为占空比形式，不需要额外的滤波电路和模数转换电路，硬件电路较为简单，因此有利于实现数字化和小型化。同时，分析了自激振荡产生过程，建立了激励电压占空比与被测磁场的理论方程；制作了原理样机，验证了基于自激振荡磁感应技术的传感器实现的可行性。结果表明，在开环条件下，±100 000 nT 量程下传感器的线性度在 0.98%。     

几种非线性滤波算法的性能比较与分析

在非线性状态估计中，传统的扩展卡尔曼滤波通过线性化来实现高斯近似，由于截断误差的存在很难保证估计精度；而基本粒子滤波容易出现粒子退化，导致滤波发散。针对粒子滤波的两个基本假设：蒙特卡罗假设和重要采样假设，采用蒙特卡罗随机链的方法来提高粒子的多样性，并利用无味卡尔曼滤波来产生更高精度的替代分布，发展了无味粒子滤波。通过仿真实验证明，相比较扩展卡尔曼滤波和基本粒子滤波，改进后的无味粒子滤波算法性能更优越，对含有非线性非高斯的状态估计问题有更好的滤波效果。     

海水浊度测量传感器研究

利用光学散射原理,设计并研制了一种浊度传感器,发射器与接收器成90°,中心波长880 nm,使用Formazine标准液进行标定。通过试验表明,使用此种方法设计的浊度传感器,要准确快速地测量海水浊度。     

深海系泊法向承力锚模型实验系统

法向承力锚是一种新型的拖曳嵌入式系泊基础.这种锚的工程应用仅有10 a时间.国内在此项技术上尚属空白.通过实验系统的设计,介绍了针对这种新型拖曳锚展开模型实验研究的实验平台.利用一些新型传感器和巧妙的机件设计,不仅实现了实验量测方法的创新,而且达到了经济实用的目的.实验结果也验证了整个系统设计的可靠性.     

基于FP07的自容式湍流仪的设计与实验

海洋湍流混合在海洋能量和水体物质交换过程中发挥着重要作用,目前海洋湍流的刻画主要通过湍流现场观测来实现,要想对海洋湍流进行更加深入的研究,有赖于更高分辨率的快速测量仪器;但是目前我国在湍流观测设备方面仅仅处于起步阶段;且国内湍流仪所用传感器均以剪切传感器为主,剪切传感器存在仪器震动影响观测精度的问题。人们在对湍流的产生及变化的机理深入了解的过程中,提出了一种基于温度快速变化的湍流观测方法,针对此方法,给出了一种基于FP07的自容式定点海洋湍流仪的设计方法,并针对潜标系统的观测需要完成了深海观测、大容量存储的原理样机的研制,并将样机进行海试实验,验证了该湍流仪测量湍流耗散率的可行性和正确性。     

利用有理函数模型实现IKONOS影像的单片定位

分析了利用高分辨率卫星CCD影像进行单片测图的意义，介绍了目前有理函数模型在影像定位方面的应用情况，重点研究了一种利用有理函数模型实现单片定位的方法，即将有理函数模型的正解形式线性化并组成方程组，结合DEM数据，对方程组迭代求解以获取地面点坐标。实验结果表明该方法具有解算精度高和易实现等特点。     

基于串行通信的传感器自动识别与通用型浮标数据采集系统设计

海洋资料浮标以其多种功能和连续探测能力成为现代海洋观测的重要工具。海洋浮标传感器种类多、通信协议差异性大,为浮标数据采集系统提出了集成应用需求多样、平均开发周期长的问题。本实验设计并实现了基于串行通信波特率特征判别传感器的通用型海洋浮标数据采集系统。系统基于串行通信接口,通过对波特率的自动识别,对多种不同海洋参数传感器的通信特点进行比对分析,从而将传感器进行分类识别,实现外载传感器的自动识别功能;通过IAP设计,实现系统的拓展。最后,通过实验室的原型试验进行技术路线可行性验证。结果表明,系统能够在数秒内快速无误识别信息库中传感器,可以通过分包方式满足远程更新需求。     

水下自航行观测平台开放式同步实时测量系统设计与实现

针对多传感器测量系统中存在的同步、实时测量不容易实现的问题,提出了解决方案。基于开放式、面向任务、模块化设计思想,设计并实现了实时数据采集系统的硬件结构和软件系统。研究并实现了基于I2C总线的多路传感器控制系统,描述了开放式应用控制协议的设计。介绍了主控制器端和传感器控制端软件结构及其实现。实现了多传感器测量任务并发执行,保证了各个传感器测量数据的实时性和有效性。     

新型地磁方位仪

本文介绍根据峰值采样原理设计的一种新型地磁方位仪。该方位仪由传感器励磁电路，信号峰值采集器，模数转换与方位信号处理器，以及角频信号交换器所组成，可直接获取地磁方位角。目前，一个设计正样已用于超短基浅水声系统中，实用效果是良好的。一个有关它的性能测试结果表明：这种全电子化的非机电式的新结构，不仅有良好的动态性能和体轻价廉的特点，最重要的是它展示了将来在磁方位仪实现电子集成化的可能性。     

计算孤立小桩柱上随机波浪力的一个线性的Morison公式

本文在线性波理论下，从计算孤立小桩柱上随机波浪力的Ｍｏｒｉｓｏｎ公式出发，通过对波浪力的概率密度的推导和分析，提出了一个新的线性化的Ｍｏｒｉｓｏｎ公式，该公式与已在工程上广泛使用的Ｂｏｒｇｍａｎ１９６７年提出的线性化的Ｍｏｒｉｓｏｎ公式在对照力的线性化上略有不同，由这个公式计算的小桩柱上的阻力是按Ｂｏｒｇｍａｎ线性化的Ｍｏｒｉｓｏｎ公式进行计算所得结果的１．０８倍，但按这个新的线性化的Ｍｏｒｉｓｏ     

光纤光栅称重传感器在大型海上浮吊中的应用

为了实现大型海上浮吊臂架结构健康状态监测,开发了大型海上浮吊光纤光栅称重传感器系统,提出了光纤光栅称重传感器设计理论,建立了传感器设计框架。通过悬臂梁理论,借助于有限元分析软件,提出了悬臂梁和受压弹性体复合结构;通过温度补偿理论与对比,提出了滤波温度补偿方案;通过迟滞效应原理,提出了双光栅式迟滞效应消除方案。进行光纤光栅称重传感器性能实验、反复性实验和稳定实验,讨论了系统的性能和可行性。并将大型海上浮吊光纤光栅实时称重系统应用于实际工程项目,成功实现了大型海上浮吊负重状况监测。     

动态测量系统中时间同步问题研究与实践

多传感器动态测量系统中时间严格同步是实现系统实时、准确获取空间目标位置、姿态等信息的关键。围绕解决传感器间数据同步问题，提出针对两台计算机的时间同步方案，制定传感器数据采集方案，提出相应的数据内插算法。综合测试结果表明，提出的方案及算法成功地解决了多传感器动态测量系统中的时间同步问题，系统综合测试精度优于0．05mm，远远高于0．465mm的设计指标。     

新型拖缆式便携验潮仪

研制了一种新型拖缆式便携验潮仪。通过采用高精度绝对压力变送器、数字滤波采样、多点标定减少传感器误差等设计方法，稳定储存与传送水位数据，提高了观测精度。介绍了该型验潮仪的工作原理、技术途径、特点和应用方法。     

基于纳机电矢量水听器的水下目标估计

纳机电矢量水听器是一种新型的声音传感器,根据鱼类侧线听觉仿生学原理设计.文中对这种传感器的定向功能进行了研究,综合国内外各种文献中的几种单矢量水听器定向算法,选取了波束形成法应用于纳机电矢量水听器.并对水听器的测向功能进行了室外水库测试,实验结果表明:在室外水库较复杂的环境中,纳机电矢量水听器能够实现声目标定位,为下一步的海洋真实环境测试打下基础.     

一种水下数字式深度传感器设计及标定方法

在水下设备的设计过程中,往往需要根据不同的水深执行相应的动作或参与不同的运算处理。 提出一种数字深度传感器的设计和微分式标定方法,采用新华龙 24 位高精度模数混合处理器作为信号处理单元,对压力应变片的模拟量进行采集标定和变送,最终输出结果为数字信号传输。详细介绍了该数字式深度传感器的设计原理和标定方法,通过与以往该类别传感器实验对比以及在实际使用中充分验证,体现了该传感器精度高和抗干扰能力强的特点,具有工程应用价值。     

海洋遥感四维测量应用

机载成象光谱仪遥感海洋是在轨星载海洋传感器定标校验的一种方法。本文研究了海洋航空遥感的四维测量方法，以及实现卫星、飞行遥感和船舶同步测量的重要意义。