基于无人船测量系统的水下地形测量研究与应用

随着测深技术、GNSS技术、高精密传感器集成化的发展,无人船测量系统为水下地形测量提供了新的思路。结合山东省高密市王吴水库,探讨了无人船水下地形测量的作业流程,通过对比分析,选择最优测线间距获取数据,通过差值分析进行精度评价,数据处理后对成果进行展示。研究区结果表明,无人船测量系统基于单波束测深在中型水库中的应用是十分理想的,测深数据质量较好,能够很好地反映库区的水下地形情况,无人船测量系统在水下地形测量中起着重要作用。     

基于改进A*算法的煤矿救援机器人路径规划

煤矿救援机器人在执行救援任务时,在获得任务指令后首先需要获得环境模型,再利用内置算法在该环境模型中规划出一条从当前位置到目标位置的无碰撞路径。为减少救援机器人的移动时间,通常要求该路径为时间最优,而目前使用较多的传统A*算法在栅格地图环境下规划的路径存在路径冗余点多、路径转折角度大等问题,导致该路径对于可沿任意方向灵活移动的救援机器人来说是“非最优”的。为解决这一问题,在传统A*算法的基础上提出一种改进A*算法。首先,该算法在传统A*算法的基础上增加当前扩展节点的邻接点数量,以快速搜索获得初始路径;其次,通过设置距离阈值并重连路径点,去除初始路径的冗余点;根据步长分割路径获得间距更小的路径点集合,并再次去除冗余点;最后,为进一步对所得路径的转角进行平滑处理,采用5次B样条曲线进行拟合,最终得到路径点更少、路径代价更小、累计转折角度更小的优化路径。在5种不同尺寸、障碍物覆盖率为20%的栅格地图环境中利用MATLAB对上述改进A*算法进行仿真实验,并将改进A*算法的仿真结果与传统A*算法的仿真结果进行对比。结果表明:相对于传统A*算法,改进A*算法通过扩展邻接点、去除路径冗余点及路径平滑等操作,有效改善了传统A*算法的路径冗余点多和路径转折角度大等问题;此外,改进A*算法还能在一定程度上减少生成初始路径时的扩展节点数量,降低系统内存占用。      

水下航行体双空泡相互作用数值模拟研究

高速水下航行体头肩部和表面突起等位置很容易产生空泡,不失一般性,将表面突起结构简化为一定高度的台阶.针对简化的航行体模型,基于数值模拟方法研究了头肩部空泡与台阶处空泡、头肩部空泡与尾空泡2种类型的双空泡相互作用问题.不同的来流攻角下,头肩部空泡与台阶处空泡的作用过程存在区别,可以分为大攻角和小攻角2种类型.当尾空泡内有...     

关于钻孔灌注桩水下砼灌注的若干技术问题

分析影响钻孔灌注桩水下砼灌注各因素，提出工艺技术措施。     

荔湾3-1外输海底管道中落管抛石技术

落管抛石是进行深水抛石的一种工程技术,可作为保证管道稳定性、处理悬跨、抑制隆起屈曲和进行跨越支撑的工程解决方案。系统研究了抛石在波流作用下的稳定性,落石对管道冲击的影响以及施工技术。针对南海环境条件下的抛石稳定理论进行了修正;分析了三层聚丙烯涂层管道在落石冲击下的可接受抛石粒径;提出同时结合石块稳定性结果和管道抗冲击性能要求下的石料分级的方法;最后,对该技术在荔湾3-1外输海底管道的工程应用进行详细阐述。     

水下仿生扑翼机器人的发展现状综述

参照蝠鲼等鱼类游动方式所研制的水下仿生扑翼机器人具有效率高、机动性强、负载能力大等多方面优势。由于其广阔的应用前景,水下仿生扑翼机器人已逐步成为水下航行器领域的研究热点。本文系统地将蝠鲼的生物学特性、机器人的结构设计、动力学模型、单体运动控制、集群运动控制以及实验研究等方面的国内外研究进展进行了总结和梳理。已有的研究表明：水下仿生扑翼机器人正在朝着软体化、集群化、 高机动等方向发展,新兴的水下仿生扑翼机器人及仿生集群能够更加精确的模拟真实生物的游动姿态,并开展相关任务。当下的研究为水下仿生扑翼机器人性能的进一步优化与提升奠定了坚实的理论与实践基础。     

观鲸事件

<正>布加迪·休斯顿像一块石头那样,在水中沉了下去。他知道,如果他张嘴叫喊,就会喝一肚子水。通常宁静的水下礁岩会充满气泡,使几米以外的任何东西都无法看清。这种情景就好像置身于一只水下按摩浴缸中。布加迪拼命想游回海面,他甚至都不敢朝下看……     

海底世界失落历史的探索者（下）——记泰坦尼克号沉船发现者罗伯特·巴拉德

＂海洋是地球上最伟大的博物馆,你不必从海底把东西带上来观赏。‘远程参与’可以把你带到那里,带到现场。真实的遗址远比遗物重要。事实上,从历史遗迹中取走东西会给下一代造成损失。我们现在拥有了技术,可以清楚创造、展示水下博物馆并让人们在家里舒舒服服地探访它们。我们不必要毁坏这个世界来欣赏它。＂——罗伯特·巴拉德     

浅海水下地形地貌遥感信息提取与应用

本文根据笔者在我国渤海海峡、闽江口、瓯江口以及珠江口附近海域的遥感实验,讨论由卫星遥感提供的水下地形地貌信息的特征、机理,提出使用信息论和灰色系统论方法分析水深遥感信息传递的过程。以此为依据,建立水深信息提取模型,研究其实用性、精度和效果。实践表明,水深遥感的测量精度没有达到大、中比例尺常规测量的要求。但作为大面积、短周期的宏观分析,特别是遥感图像上显示的海水表层流场特征,对判别浅海水下地形走向和地貌单元,了解其冲刷、沉积作用的动力因素,动态变化等具有十分重要的意义,它成为常规方法的补充手段。对近海的规划、开发,如港湾海水养殖、航道选址、海上工程、海水排污等方面的海水环境分析与宏观评价及监测,具有一定的优势。本文着重讨论了以下三个问题: 1.水下地形地貌遥感的原理与信息特性;2.水深信息提取及灰色系统方法与模糊判别模型分析;3.遥感水下地形地貌的应用与效果分析。     

大跨度斜拉桥变形监测研究

系统地介绍现代大跨度桥梁变形监测的内容、变形监测的方案与资料分析，结合武汉长江二桥的监测实践，指出利用现代测量仪器和技术，如GPS定位系统、测量机器人等不仅完全可以满足大跨度桥梁管理部门提出的要求，而且还可以提高测量速度，其测量成果也具有很高的精度。