分层纵向水下无线光信道建模研究

水下无线光通信(Underwater Wireless Optical Communication,UWOC)是水下物联网感知层的新兴技术之一。在感知层中,UWOC 技术常被用于支持数据的纵向上行传输。针对几何光学理论无法准确描述 UWOC 链路衰减的问题,研究了基于 MIE 散射理论的纵向 UWOC 信道模型;提出了分层的纵向海水介质模型,在此基础上设计了一种利用蒙特卡洛仿真方法对 UWOC 纵向链路进行评估的方案。该方案考虑了收发装置空间位置的非对齐以及出现位置失配的情况,通过该方案可求得 UWOC 链路冲激响应的数值结果,研究成果对于 UWOC 设计具有重要意义。     

温度对页岩吸附解吸的敏感性研究

页岩气的赋存方式主要是吸附,使吸附在页岩储层内表面的天然气解吸出来是提高页岩气井产量的最终目标。为了使吸附在页岩储层内的天然气完全地被采出来,提出了升温加速解吸的方法来提高页岩气采收率。通过室内吸附与解吸实验,对4块页岩岩心分别进行了不同温度下的等温吸附量与解吸量测定,分析影响页岩储层吸附量与解吸量的主要因素,研究提高储层温度来加速解吸页岩储层CH4吸附量的适应性。研究结果表明,页岩的吸附能力与页岩的有机碳含量和有机成熟度密切相关,随着页岩有机碳含量以及有机成熟度的提高,页岩的吸附能力增加。不同温度的吸附与解吸实验表明,温度越高,页岩的吸附能力越低,随着温度的升高,页岩气的解吸量增大。升温可以提高页岩气的解吸时间、解吸速度以及提高页岩气最终采收率。提高页岩储层温度进行加速解吸是一种提高页岩气产量的好方法,可以对页岩气藏开采和开发理论提供一定的指导意义。     

贵州金佳矿区煤储层孔隙结构及等温吸附特征

采用扫描电镜、压汞试验、等温吸附实验分析贵州金佳矿区8个主要煤层孔隙发育特征。煤储层发育较多的原生孔、气孔及张性裂隙,次生孔隙主要为粒间孔,矿物溶蚀孔、矿物铸模孔相对较少;压汞试验表明,3#煤层开放孔较多,压汞曲线为Ⅱ型,孔隙连通性较好; 1#、7#煤层以微小孔为主,压汞曲线为Ⅰ型,孔隙连通性中等;其余煤层压汞曲线为Ⅲ型,孔隙连通性差;煤储层孔隙度、孔容、比表面积与变质程度呈正相关;甲烷等温吸附实验显示3#、24#煤甲烷吸附速率快,吸附能力最强;矿区煤储层孔隙结构对甲烷吸附性的影响有限;对比分析矿区3#煤层有利于煤层气的开发。     

面向智慧海洋的低复杂度方位估计技术

随着海洋开发与探索的增加，集成多种技术的用于智慧海洋研究的水下物联网(UIoT)掀起了研究的热潮，使用计算高效且具有普适性的算法来进行方位估计是当前的发展趋势。为了满足上述要求，提出了一种新颖且广泛应用的酉四元数(UQ)模型中心对称阵列，相应协方差矩阵的估计和分解可以在实数域中执行，而不是复数域中，因此实现计算的低复杂度。此外，我们分析了该模型的物理含义，并将其与新兴的基于四元数的姿态估计和控制相结合，揭示了 UQ 模型在 UIoT 中的潜在优势。在仿真实验中，我们在几个仿真的水下场景中测试了算法的性能，证明了 UQ 模型的灵活性和适用性。