高频地波雷达船只目标距离参数估计与评价

高频地波雷达是海上目标大范围连续跟踪探测的有效手段,在其探测结果中,目标的距离是一个重要的参数,其探测精度会影响目标的整体探测性能。本文给出了地波雷达目标距离参数的估计方法和处理流程,并基于地波雷达实测数据开展了目标距离估计及距离-速度耦合补偿处理,将目标距离参数估计结果与实测船舶自动识别系统数据开展了比对,统计分析了目标距离参数在补偿处理前后的误差及其影响因素。结果表明,目标距离参数经过耦合补偿处理之后,测距误差明显减小,测距精度得到了显著提高,最后结合个例分析,给出了距离补偿大小和正负与目标航向的关系。     

青岛沿海风暴潮分析

利用“青岛海军验潮站”(青岛大港1号码头)1949~2003年潮汐资料,采用统计风暴高潮位≥510cm出现频数的方法,对青岛沿海风暴潮进行统计分析。结果表明:诱发青岛沿海显著风暴高潮位的天气系统都是台风,集中出现在8月下旬~9月上旬,阴历初三至初五、十五至十八两个天文大潮时段。     

基于距离-多普勒谱的高频地波雷达的射频干扰抑制

提出一种高频地波雷达的射频干扰抑制方法。基于地波雷达的距离-多普勒(RD)频谱数据,分析了射频干扰特性。利用射频干扰在距离向的强相关性特征,选取RD谱中仅存在射频干扰的远距离单元数据构造自协方差矩阵,使用子空间投影方法实现射频干扰抑制。最后,对实测数据进行了处理,结果表明信噪比得到明显改善,验证了该算法的有效性。     

急性缺氧对大弹涂鱼(Boleophthalmus pectinirostris)肝脏中缺氧应答相关基因表达、蛋白含量及酶活性的影响

为了评估缺氧对大弹涂鱼的影响,本研究通过模拟缺氧环境(溶解氧1.5±0.11mg/L),探究急性缺氧(1h,3h和6h)对大弹涂鱼缺氧相关基因表达、蛋白含量及酶活性的影响。结果显示,6h缺氧过程中,对照组实验鱼肝脏中缺氧相关基因表达、蛋白含量和酶活性无显著性差异;缺氧处理组实验鱼肝脏中缺氧诱导因子(HIF)、葡萄糖转运体、脯氨酰羟化酶和Bcl2/腺癌E1B19KD交互蛋白3基因的表达量和蛋白含量在6h处理时间内逐渐上调,但肿瘤抑制蛋白p53基因的表达量和蛋白含量在1h时显著最高;缺氧处理组实验鱼肝脏中乳酸脱氢酶、柠檬酸合酶和丙酮酸激酶活性逐渐下调,在6h时达到最低;但肝脏中葡萄糖激酶和磷酸果糖激酶活性在3h时显著增加,随后逐渐降低,在6h时达到最低;在整个缺氧过程中,缺氧处理组实验鱼肝脏中缺氧相关基因表达、蛋白含量和酶活性显著高于对照组。本研究结果表明,HIF信号通路在缺氧应答中被激活;缺氧胁迫会抑制鱼类需氧代谢的生理过程。     

基于无人机/无人艇的最优动态覆盖观测技术

针对无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)/无人艇(unmanned surface vehicle,USV)对海面区域的最优动态覆盖观测问题,提出了一种以最大化观测收益为指标的航路优化方法。采用区域分解、子区域分配、航路规划相结合的分层求解思路:首先,根据信息密度等先验知识,采取基于高斯混合模型(Gaussian mixture model,GMM)的区域特征提取理论,从任务区域中提取出若干个子区域;然后,将子区域进行排序与分配,从而将复杂的协同优化问题转化为多个简单的单UAV或USV航路规划问题;最后,各UAV或USV在分配的子区域内采用并行滚动时域控制(receding horizon control,RHC)算法进行航路规划。仿真结果表明,本文提出的GMM-RHC方法具有更高的观测效率,可有效解决无人机/无人艇最优动态覆盖观测问题,具有重要的应用价值。     

10kW组合型振荡浮子波浪发电装置的电力变换与控制系统

设计并开发10kW组合型振荡浮子波浪发电装置的电力变换与控制系统,用以实现波浪能到电能的最大效率转化和利用。电力变换系统基于离网型"背靠背"式拓扑结构进行设计,采用蓄电池组并联直流母线的方案来进行储能。为克服潮差对发电装置带来的不利影响,设计了一种潮位自适应控制系统,以确保装置的发电效率和结构安全。开发了远程无线监控系统,真正实现了对无人值守的海上发电平台的远程监控。通过海试结果,验证了电力变换与控制系统的可靠性和有效性。     

水下机器人-机械臂系统的滑模自抗扰控制

针对水下机器人机械臂系统的强耦合、强非线性、复杂海洋多源干扰等因素影响,提出了滑模自抗扰控制器,将复杂系统模型转变为简单的积分串联系统,将内部参数不确定性、测量误差、建模误差和海洋多源干扰等扰动归结为总扰动,并采用线性扩张观测器对其进行估计并抵消。利用滑模控制器提高系统对参数摄动的不敏感性,增强控制系统的抗干扰性能,通过李雅普诺夫理论分析了控制系统的有界稳定性。仿真结果表明滑模自抗扰与传统滑模控制和自抗扰控制相比,能使水下机器人机械臂实现更好的轨迹跟踪,且系统具有更好的抗干扰能力。     

中国西南地区气溶胶光学厚度的时空特征

采用MODIS卫星遥感产品研究西南地区气溶胶季节变化,并对成都和香格里拉两站2008年的太阳光度计观测资料进行分析。结果表明西南地区气溶胶光学厚度(AOD Aerosol Optical Depth)全年呈西低东高的地理分布特征,但东西部季节变化特征不同:西南地区东部AOD有春季最大,秋冬次之,夏季最小的演变特征,并且在四川盆地,黔、渝、湘交界和广西中部有三个明显的AOD高值区。西南地区西部AOD有春季最大,夏秋次之,冬季最小的演变特征,无明显高值区。太阳光度计资料分析表明,成都地区AOD日变化呈准双峰型,香格里拉AOD日变化呈上升趋势。     

东亚地区降水离子成分时空分布及其特征分析

利用东亚酸沉降监测网(EANET)观测资料,对2001年东亚地区降水成分的时空分布特征进行了分析,通过与过去的观测进行对比,揭示东亚各地酸雨分布情况及降水化学特性差异,为东亚酸沉降长距离输送模式比较计划提供前期分析资料.分析结果表明:(1)东亚地区降水化学成分表现出明显的地域特征,滨海地区的日本降水含量中Na+、Cl-分别为219、208μmol·L-1居东亚地区之首,而中国西北地区Ca2+、NO-3、NH4+、SO24-、Mg2+、K+含量最高各为755、168、260、768、59.3、53.6 μmol·L-1;降水酸度主要受阳离子Ca2+、NH4+和阴离子SO24-、NO3-的影响.(2)东亚地区降水化学成分季节变化明显,除部分源自人为或工业排放源影响外(如北部地区冬季取暖),东亚地区气候呈季节变化也是影响的主要因子之一.春季沙尘源区沙尘、扬沙频繁,其上空存在较强的西风带,在天气系统冷锋影响下,沙尘粒子易随大风扬起而由锋前强烈抬升气流输送到对流层中层,在高空西风急流作用下输送到下游地区.(3)东亚地区酸雨区降水与以往主要以硫酸型酸雨为主的降水性质不同,除中国西南工业欠发达地区仍为硫酸型外,其他酸雨区均为硫酸和硝酸混合型.表征酸雨类型的特征参量[SO24-]/[NO3-]的比值在中国西南地区为3～5,东南和华南地区为0.5～3;其他各国均在0.5～3之间.