嫦娥五号荷“月”而归

2020年11月24日凌晨4时30分,长征五号火箭将嫦娥五号月球探测器送出地球;2020年12月17日1时59分,嫦娥五号返回器携带着从月球挖到的月壤,安全回到祖国大地。23天的探月之旅,嫦娥五号完成了一次对接、六次分离,两种方式采样、五次样品转移,经历了11个重大阶段和关键步骤,满载而归。     

圆形数值波浪水池斜向和多向入射波浪模拟研究

为了研究斜向入射波浪,基于三维不可压缩两相流模型,开发了一套圆形数值波浪水池数值模型。在圆形波浪水池中,通过源项造波法成功生成了任意入射方向的波浪,并且利用人工摩擦项模拟阻尼区以数值耗散反射波浪。模型基于嵌入式多块网格体系,采用FVM法(finite volume method)离散Navier-Stokes方程,VOF法(volume of fluid)追踪自由水面。试验结果表明,斜向入射波浪的模拟结果与理论值基本一致,圆形波浪水池在模拟斜向入射波浪时,有效区域的面积较传统波浪水池显著增大,而且有效区域受波浪入射角度的影响也较小。同时,通过叠加多列斜向入射波浪,模拟出了多向交叉波列,并通过与理论结果对比,发现其具有较高的精度。     

杭州湾中部实测波浪特性分析

利用杭州湾中部一年实测波浪资料,分析该地区的波参数统计变化特性,采用最小二乘法拟合得出相关参数之间的关系式,并统计分析了频谱特性。结果表明:杭州湾中部以小浪和轻浪为主,在各月分布较为均匀,年平均周期为2.97 s;最大一次波浪过程为冷空气影响所致,影响强度大于台风莫拉克;常浪向分布在东北至东南向,其中又以小浪出现较多,对应的波周期以2~4 s为主;强浪向主要分布在西北和东北方向,对应的波周期主要分布在3~5 s;多数特征波参数之间相关关系较好;由谱分析得知风浪占多数,且以单峰为主。研究结果可为相关工程和理论研究提供基础资料。     

非线性波消波及波场分布研究

本文基于雷诺平均N-S方程,并结合RNG k-e方程建立了粘性数值波浪水槽,对不同波陡、不同相对水深、不同相对波高的非线性规则波的阻尼消波问题和波场分布进行研究。文中提出了两种描述消波区内部阻尼变化的阻尼函数,分别适用于小波陡情形和高波陡情形。研究结果表明,小波陡组消波区可设为一个波长,阻尼系数取10~4～10~5即可满足消波要求,计算结果与实验结果及造波理论吻合良好;高波陡组消波区可设为两个波长,阻尼系数取10~4～10~5亦可满足消波要求,计算结果与实验结果吻合良好。此外,当波陡较小时,波场内反射情况的小幅改变即可对整个波场造成影响,特别是当水深较浅时这种影响极为明显,需谨慎考虑。当波陡较大时,水波能量较高,整个波场沿水波传播方向可观测到明显的衰减现象,在具体试验中需进行考虑。     

基于分布式控制力矩陀螺的水下航行器轨迹跟踪控制

基于控制力矩陀螺群(CMGs)的水下航行器具有低速或零速机动的能力。采用基于分布式CMGs的水下航行器方案,并研究其水平面的轨迹跟踪控制问题。通过全局微分同胚变换将非完全对称的动力学模型解耦成标准欠驱动控制模型,并根据简化的模型构建其轨迹跟踪的误差动力学模型,将轨迹跟踪控制问题转化为误差模型镇定问题。基于一种分流神经元模型和反步法设计了系统的轨迹跟踪控制律,该控制器不需要对任何虚拟控制输入进行求导计算,且能确保跟踪误差的最终一致有界性。仿真结果表明该控制器能够实现在不依赖动力学参数先验知识的情况下对光滑轨迹的有效跟踪。     

用实测波浪数据确定JONSWAP谱参数

本文给出应用实测波浪数据确定JONSWAP谱参数的方法，若Hs,Tz,Tc分别为实的有效波高，平均上跨零线周期，平均峰－峰周期并令y=Tz/Tc，本文导出求解谱参数γ值的方程f（γ，y）＝0。根据这个方程的解并应用最小二乘法，γ作为y的函数的表达式可写为（对于2.54≤γ≤15.34及1.6≤y≤1.79）。     

Foreword

Ocean circulation in the Yellow and East China Seas is very rich in mesoscale phenomena, such as eddies, fronts, upwellings, river plumes, etc. Among others, having drawn tremendous attention from oceanographic community in the past for nearly 50 years are mainly the Yellow Sea Cold Water Mass (YSCWM) and its related circulation, the Yellow Sea Warm Current (YSWC), the East China Sea     

Ⅱ型光电等高仪自动观测系统

本文叙述了APPLE－Ⅱ微机控制光电等高仪观测的系统，该系统可以实现自动导星、定位、跟踪与换星。在控制系统中应用了高精度的圆感应同步测角器和简单的恒星时钟卡。该系统的望远镜定位精度达±3″，跟踪精度达±5″。该套设备现在已投入正常使用，对改善观测条件和提高观测质量取得了明显效果。     

YTI-A视频时码插入器的研制

在人造卫星观测的ＣＣＤ图象记录中，为方便图象保存，查阅及图象处理，将图象记录中的相关信息插入记录的图象中是十分重要的。ＹＴＩ－Ａ视频时码插入器正是为此应用而设计。本仪器内有一个可自动与后面板输入秒同步到１μｓ的数字钟。记录日期包括年月日，时刻记录精度为１０μｓ，望远镜指向（Ａ，ｈ）的记录精度为１″。这些信息全部以二种格式被插入记录的图象中可供图象处理时查阅和快速读出。文中叙述了仪器原理及应用