面向海上目标搜索任务的多无人机协同航路优化

提出了一种面向多无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)协同搜索海上目标任务的航路优化方法。首先,分析多无人机协同航路优化问题的基本要素模型。然后,在对各UAV独立维护的目标概率图信息进行探测更新的基础上,采用状态预测一致性算法实现目标概率图信息的快速融合。最后,同时考虑局部搜索收益与未来搜索收益,采用分布式模型预测控制(distributed model predictive control,DMPC)方法优化各UAV的搜索航路。仿真结果表明,本研究提出的方法具有较高的搜索效率,可有效应用于海上目标的快速搜索任务,具有重要的应用价值。     

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。     

福建省复杂地形下旬平均气温分布式模拟

为建立高时空分辨率的福建省复杂地形下气温栅格数据集,利用福建省及其周边33个常规气象站观测资料,基于数字高程模型（DEM）数据,综合考虑海拔、太阳总辐射、地表长波有效辐射对旬平均气温的影响,模拟了福建省复杂地形下旬均温的空间分布。结果表明：1）常规站验证结果显示：各旬气温绝对误差平均值（MAE）最小为0.46℃,最大为2.3℃,全年平均为0.87℃;加密站验证结果显示,MAE最大为2.3℃,最小0.5℃,全年平均为0.96℃。2）模拟结果能反映旬均温的宏观分布规律与局地细节特征。宏观范围内,旬均温受纬度影响较大,由北至南气温逐渐升高,沿海地区旬均温整体高于内陆,山区旬均温明显较低;局地范围内,各坡向上气温差异显著,海拔越高、坡度越大,差异越明显;地形因子对旬平均温的影响具有季节差异,具体表现为冬季时地形因子对旬均温的影响最大,秋季次之,春夏季节中地形因子对旬均温的影响最弱。     

珠江口盆地珠三坳陷层序地层样式分析

珠江口盆地珠三坳陷是一个典型的箕状断陷盆地,其层序地层格架受到主干断裂特别是珠三南断裂的强烈控制。由于珠三南断裂活动的差异性,盆地东部、中部和西部表现为不同的格架样式。并据此划分出坳陷内的3种典型层序样式,分别是缓坡型、断控陡坡型和断阶型层序样式。文昌A凹陷与阳江低凸起过渡的斜坡区和文昌B凹陷与琼海低凸起过渡区为具有坡折的缓坡背景,发育缓坡坡折型层序样式,发育斜坡扇、盆底扇、低位楔。珠三南断裂等主干断裂下降盘发育断控陡坡带层序样式,在珠三南断裂中部地区,发育断阶型层序样式。     

船载物探电子设备的接地问题及解决方案

船栽物探电子设备,是一个电气结合复杂的数据采集记录系统.各系统电子线路因船舶配电方式、工作环境的特殊性,其接地很重要,但容易被忽视.而接地处理不当,在使用时会受到噪声干扰、振荡;或造成仪器的输出榆入电路损坏,不能正常工作.更严重地甚至机壳漏电,危及人身安全.船栽物探电子设备接地问题.可分为"接地保护"和"接地故障"."接地保护"是将电气设备的金属外壳、支架和电缆的护套与大地等单位的金属船体(船壳)作永久性良好的电气连接,它分为保护接地和功能接地."接地故障"是指因设备不正确接地或由于绝缘层的破损、老化及环境恶劣引起绝缘电阻低下或者接地干扰等问题.文中从船载物探电子设备的使用特性出发.讨论在实际接地处理中出现问题的原因,分析了各种接地干扰的原理.并提出了相应的解决方案,对于船栽物探电子设备的实际安装应用有一定的指导意义.     

孤岛油田南区馆1+2砂层组细分对比标志特征

基于沉积学和储层地质学理论,以孤岛油田南区馆1+2砂层组高弯曲流河沉积为例,充分利用密井网条件下的测井资料,研究储层细分对比中的标志类型、特征、分布及其应用。首先,介绍了馆1+2砂层组的测井响应、地震反射等宏观特征;接着,利用感应电导率曲线、自然电位曲线的响应特征寻找细分对比标志;然后,将选取的标志联合使用得到孤岛油田南区馆1+2砂层组的顶面构造图。结果表明:研究区缺少全区性标志,但存在局部性标志;局部性标志有泥岩类、砂岩类、"钙质尖"类、砂泥组合类等4类;泥岩类标志表现出高感应电导率特点,砂岩类标志表现为低电阻率,自然电位曲线呈"箱形"或小型的"钟形","钙质尖"类标志表现为高电阻、高微电阻、低声波时差,低自然电位值的尖锋,砂泥组合类标志表现为感应曲线特征的可对比性强;泥岩类和砂岩类标志分布面积较大,呈局部连片状;"钙质尖"类和砂泥组合类标志分布面积较小,呈条带状;上述4类标志在平面上的叠合分布完全覆盖研究区。总之,充分利用好局部性标志,同样能够很好地进行类似地区的储层细分对比。     

基于开放互操作标准的分布式地理空间模型共享研究

传统的单机环境和封闭式网络环境由于有限的资源利用能力, 难以充分支持分散地学数据、模型等资源的共享与应用集成。基于网络环境的信息交换特点, 提出了分布式地理空间模型共享的服务体系。该体系以数据、模型、元数据等互操作要素为核心, 通过网络将数据、模型等网络节点进行开放式耦合。针对地理空间模型服务的互操作问题, 提出了分布式环境下的模型共享服务交互接口, 该接口定义了模型服务元数据、模型服务的交互操作、模型服务的通讯方式等交互规则, 尽可能地降低模型服务与模型终端之间在数据交换、功能调用等方面的互操作困难。为了降低将模型共享为模型服务的实现难度, 设计和开发了地理空间模型共享平台, 并介绍了在该平台上发布地理空间模型的2种方法。最后介绍了研究成果在Prairie生态模型共享方面的应用实践。     

基于R树的分布式并行空间索引机制研究

为提高分布式并行计算环境下海量空间数据管理与并行化处理的效率,基于并行空间索引机制的研究,设计一种多层并行R树空间索引结构。该索引结构以高效率的并行空间数据划分策略为基础,以经典的并行计算方法论为依据,使其结构设计在保证能够获得较好的负载平衡性能的前提下,更适合于海量空间数据的并行化处理。以空间范围查询并行处理的系统响应时间为性能评估指标,通过实验证明并行空间索引结构具有设计合理、性能高效的特点。     

Elastic fields in two joined transversely isotropic media of infinite extent as a result of rectangular loading

This paper presents the closed‐form solutions for the elastic fields in two bonded rocks induced by rectangular loadings. Each of the two bonded rocks behaves as a transversely isotropic linear elastic solid of semi‐infinite extent. They are completely bonded together at a horizontal surface. The rectangular loadings are body forces along either vertical or horizontal directions and are uniformly applied on a rectangular area. The rectangular area is embedded in the two bonded rocks and is parallel to the horizontal interface. The classical integral transforms are used in the solution formulation, and the elastic solutions are expressed in the forms of elementary harmonic functions for the rectangular loadings. The stresses and displacements in the rocks induced by both the horizontal and vertical body forces are also presented. The numerical results illustrate the important effect of the anisotropic bimaterial properties on the stress and displacement fields. The solutions can be easily implemented for numerical calculations and applied to problems encountered in rock mechanics and engineering. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

A comparison of fibre‐optic distributed temperature sensing to traditional methods of evaluating groundwater inflow to streams

There are several methods for determining the spatial distribution and magnitude of groundwater inputs to streams. We compared the results of conventional methods [dye dilution gauging, acoustic Doppler velocimeter (ADV) differential gauging, and geochemical end‐member mixing] to distributed temperature sensing (DTS) using a fibre‐optic cable installed along 900 m of Ninemile Creek in Syracuse, New York, USA, during low‐flow conditions (discharge of 1·4 m³ s^?1). With the exception of differential gauging, all methods identified a focused, contaminated groundwater inflow and produced similar groundwater discharge estimates for that point, with a mean of 66·8 l s^?1 between all methods although the precision of these estimates varied. ADV discharge measurement accuracy was reduced by non‐ideal conditions and failed to identify, much less quantify, the modest groundwater input, which was only 5% of total stream flow. These results indicate ambient tracers, such as heat and geochemical mixing, can yield spatially and quantitatively refined estimates of relatively modest groundwater inflow even in large rivers. DTS heat tracing, in particular, provided the finest spatial characterization of groundwater inflow, and may be more universally applicable than geochemical methods, for which a distinct and consistent groundwater end member may be more difficult to identify. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.