基于小波包变换特征向量提取的隐蔽水声通信性能评价方法研究

针对水声通信系统的隐蔽性缺乏客观、有效的评价手段,提出一种基于小波包变换提取信号特征向量并比较特征向量相似度的信号隐蔽性评价算法。为了区别截获信号和环境噪声,考虑从能量分布特征的角度,提取截获信号的特征参数。所提算法利用小波包变换具有更高的时频分辨率、自适应选择频带等特点,获取信号的小波包能量占比、小波包能量熵、小波包尺度熵,采用上述 3 个特征参数组成特征向量和利用余弦相似度算法判别信号隐蔽性。仿真实验和海试结果表明,所提方法得到的信号隐蔽性能基本符合实际信号隐蔽性能随信噪比变化规律,为隐蔽水声通信系统评估设计和水声对抗性能评级提供有效参考。     

超低频电磁声源非线性动力学建模与分析

电磁声源输出力大、体积小、易于实现超低频输出,在无人反水雷作战中具有显著优势。其动力学行为受到机械回复力和电磁力的耦合作用影响,当施加电流超过坍塌电流,电磁力将超过机械回复力, 就会发生吸和,造成声源的损坏。为准确描述电磁声源非线性动力学特性,预先评估坍塌电流,建立考虑动态漏磁系数的声源非线性动力学模型。通过三维有限元仿真计算动铁芯运动到不同位置处气隙的漏磁系数, 拟合得到动态漏磁系数。根据等效磁路法建立声源的改进电磁力模型,进而建立电磁声源非线性动力学模型。 通过 Runge-Kutta 算法计算得到阶跃激励下声源振动的位移和速度,绘制相平面图。研究稳定与失稳 2 种情况下的相轨迹的动态变化规律,为电磁声源的设计和控制提供理论支撑。     

基于多模态感知的水下目标检测应用构想

水下目标检测在海洋生物研究、考古探索、军事防御等多领域广泛应用,随着人工智能快速发展,水下目标检测也朝着无人化、智能化发展。深度学习采用神经网络挖掘信息特征,在速度和精度上均表现出优异的性能,成为了计算机视觉技术的主流算法,然而水下环境复杂,将其应用于水下图像目标检测仍存在较大的挑战。水下目标各模态信息互补,特征丰富,有利于目标检测识别,因此结合应用场景调研现有技术,然后设计基于深度学习的多模态水下目标检测系统,同时对比分析了现有关键技术的优缺点,最后对多模态目标检测系统未来发展进行总结与展望,具有重要意义。     

基于YOLO算法的海洋中尺度涡三维结构构建

海洋中尺度涡是一种常见的中尺度海洋现象,研究海洋中尺度涡的分布及运动特性对航运、气候、军事等具有重要作用,海洋中尺度涡的识别是海洋学和计算机科学领域的一个热门研究课题。运用深度学习的方法和框架,对中尺度涡的二维识别和三维结构构建展开研究分析。首先,获取全球海洋再分析数据并进行流线可视化,构建涡旋流线数据集;其次,利用YOLO v5s卷积神经网络对涡旋流线数据集进行训练,并对南海区域中尺度涡进行有效检测。实验结果表明,YOLO v5s训练后得到最优模型经过测试,平均检测精度均值达到了86.10%;最后,根据涡旋检测结果,对检测出的同时刻不同深度的涡旋判断是否属于同一涡旋,确定后进行该涡旋的三维结构构建。     

采用泵喷补偿技术的近底拖体水压场数值模拟研究

采用标准 k-ε 模型,结合 Fluent 软件,对采用泵喷补偿技术的拖体水下被拖行运动所产生的压力场变化进行了数值模拟实验。结果表明：采用泵喷补偿技术对拖体水压场的“马鞍形”分布特性影响较小, 但随着喷水速度的增加,拖体首端压力负值略有增加,而中段的负峰幅值显著增加,当喷水速度达到一定值后,拖体的压力特性曲线已经较为接近期望值,证明泵喷补偿技术具有一定的可行性。     

充分利用海洋环境提升声呐装备性能的研究

声呐装备的性能发挥与海洋环境密切相关。研究海洋环境对声呐装备的影响,积极推动环境适配型声呐装备的发展,对于综合利用水下探测和通信手段,提升我国水下信息化能力具有重要意义。着重分析典型海洋环境和过程对声呐性能的影响,包括不规则海底边界、海水的介质特性以及多尺度海洋动力过程, 通过算例对比说明环境效应对声呐的影响。进而,针对声呐装备的使用和发展,围绕环境适应与适配提出相关建议与措施。     

山东诸城地区下白垩统一新类型鸟类足迹

1931年,Mehl报道的来自Dakota Group的Ignotornis mcconnelli是第一个被广泛接受的中生代鸟类足迹。目前,亚洲、北美洲、欧洲、非洲和南美洲都有白垩纪鸟类足迹的报道,尤其以东亚地区最为丰富。山东诸城张祝河湾恐龙足迹点保存了一枚完整的鸟类足迹,本文对该鸟类足迹进行了详细描述与对比。研究认为,该鸟类足迹区别于以往发现的鸟类足迹,根据其形态建立了新种：玲珑诸城鸟足迹Zhuchengornipes exquisitus。玲珑诸城鸟足迹造迹者可能为滨鸟类,形成于干旱气候下的滨浅湖环境。     

四川盆地东缘寒武系盐下油气勘探领域探讨

地球物理资料显示四川盆地东缘齐岳山附近寒武系高台组膏盐岩层下深部存在逆冲构造,其形成过程以及油气地质意义未见深入研究。笔者等综合四川盆地东部石柱地区线束三维和建南地区二维地震反射资料,并结合钻井资料以及区域地质研究成果,从构造继承性的角度探讨四川盆地震旦系灯影组台缘带类型,并分析了川东地区寒武系盐下油气圈闭特征。研究获得如下认识：①川东齐岳山北段构造变形强烈,普遍发育基底卷入构造,构造样式受青白口纪—南华纪裂谷与转换带构造位置的控制。②依据构造继承关系将盆内灯影组台缘带划分为德阳—安岳地区原生型台缘带、万源—达州地区继承型台缘带以及石柱地区继承—改造型台缘带。③依据青白口纪—南华纪裂谷的分布和后期构造作用影响大小,认为沿齐岳山向南至南川一带存在与石柱地区相似的灯影组继承—改造型台缘带,忠县、南川以西存在灯影组继承型台缘带。④研究区新元古界—下寒武统烃源岩、灯影组—龙王庙组滩相白云岩储层与寒武系膏盐岩层系构成完整的生储盖组合。⑤寒武系盐下基底逆冲可形成成排、成带的构造,与灯影组继承—改造型台缘带、龙王庙组滩相白云岩储层配置,形成断层相关的构造—岩性圈闭带,成为川东地区油气规模聚集有利区。研究认为四川盆地东部石柱地区震旦纪—早寒武世早期继承了青白口纪—南华纪裂谷构造特征,燕山期构造反转,高台组盐下形成基底卷入逆冲构造,具备生储盖等基本石油地质条件,具有重要的油气勘探现实意义。     

《南岭成矿带成矿规律图》研编创新点及其找矿意义

由中国地质科学院矿产资源所编制出版的《南岭成矿带成矿规律图（1∶80万）》,是迄今为止矿种最全、资料最新、信息量最大的全面反映我国南岭勘查成果与成矿规律的区带级别（Ⅲ级成矿单元）成矿规律图。该图件研编实现了4大创新点：① 涵盖了南岭已发现的2903处独立矿产地,包括能源、金属、非金属和水气矿产等4大类的76个矿种,实现了南岭成矿带矿种与矿产地的全覆盖;② 归并了地质底图的地层并淡化显示,突出华南岩体、隐伏岩体的特色,使得不同构造—建造层地质单元的分布格局一目了然;③ 实现了矿产地、规模、类型、时代、成矿系列五位一体的综合图例设计,矿产地表达更简洁、直观;④ 综合成矿系列图、表、成矿体系图、剖面图等,以区域规律图编制的新思路和新方法,更集中反映和彰显南岭成矿带最新科研成果。该图件的研编有助于直观展示南岭成矿带矿产的时空分布格局,深入总结成矿规律,科学圈定重要找矿远景区,对于全面指导南岭的地质找矿工作具有重要的意义。     

论华夏成矿省——贺陈毓川院士九十华诞

笔者等对《中国矿产地质志·华南洋—滨太平洋构造演化与成矿》一书（2020）厘定的战略矿产资源居于重要地位的华夏成矿省作些简要论述：① 该成矿省处于古华南洋成矿域与滨太平洋成矿域强烈复合地带,历经早前寒武世克拉通—华南洋—华南裂谷系—陆表海—大陆的发展演化,又受到多期造山特别是空前强烈的燕山期陆内活化造山,并且是一个世界级钨地球化学块体,构成了优越的成矿基因;② 主要成矿特征：包括华南洋及其陆缘弧盆残体成矿,南华间冰期与冰后期大规模沉积成矿,多期大规模S型岩浆以钨为首的有色、铀、贵金属、非金属成矿,I型岩浆以铜为首的铁、有色、贵金属成矿以及钦杭成矿带超大矿床集群与“深地”找矿之眼等;③ 燕山运动岩浆与成矿“核幔式”时空演化规律以及多体系复合构造格局与陆洋左行扭动与洋壳俯冲为主导并有板内挤压、地壳蠕散相复合的动力学机制。