单矢量水听器估计目标方位的方法与实验

为评估基于单矢量水听器的方位估计能力,在黄海海域对矢量水听器进行实验。矢量水听器吊放于接收船尾部,采用平均声强器和复声强器方位估计方法,并提出以概率密度值最大的方位角作为目标方位估计值的具体处理准则,对恒定方向、匀速行驶的目标船方位进行估计,并求出两种方法的方位估计误差。结果表明,水听器布放深度10 m时,对正横距离为0.42 km的航速10 kn的目标船,平均声强器方法的水平方位角估计误差18°,极角估计误差为5°,可以在离目标船最远1.17 km处估计其方位;复声强法的水平方位角估计误差为13°,极角估计误差为8°,可以在离目标船最远2.35 km处估计其方位。在有接收船的噪声干扰情况下,复声强器比平均声强器方法估计的方位更准确,可以对更远处的噪声源进行方位估计。     

基于梯度型最小二乘滤波的船摇隔离度测试研究

针对传统船摇隔离度测试方法效率低、误差大、操作复杂、且不能有效解决扰动跳变的不足,对船摇隔离的基本原理进行了分析,建立了梯度型最小二乘滤波模型,提出了基于梯度型最小二乘滤波和VC++语言编程实现船摇隔离度的自动测试方法,并利用跟踪实测数据进行了仿真实验。对比传统方法测试结果表明,该方法能有效滤除测量数据中的随机误差,较大程度地降低了扰动跳变的抖动量,提高了伺服系统船摇隔离度的测试精度。     

激光垂直推进飞行试验设计方法

 在激光单脉冲能量特性分析基础上,通过光船运动过程中的受力分析,提出了最小单脉冲能量、最小平均推力和最小冲量的设计方法,提出了光船垂直推进的运动方程以及光船速度和位移的计算方法,计算了空气阻力、摩擦阻力、光船质量等主要因素对飞行速度、平均推力等的影响。定量研究结果表明:空气阻力的影响可以忽略不计;摩擦阻力越大,飞行速度越小;光船质量越大,完成飞行任务所需的最小单脉冲能量越大。     

基于激光雷达的内河无人船障碍物识别方法

无人水面船(简称无人船)在内河航道环境中具有广阔的应用前景,对障碍物的智能感知是实现内河无人船自主航行的关键。针对内河无人船对近距离障碍物的感知需求,分析了内河环境下主要障碍物的激光数据特征;在对激光数据进行模式分析、数据滤波、去除聚类孤立点等预处理基础上,提出了一种基于SVM的内河典型障碍物识别方法;在所搭建的基于激光雷达的无人船环境感知系统上,进行了实验水池环境下的障碍物识别实验。实验结果表明提出的SVM障碍物感知算法识别率达到85%以上,基本满足无人船自主航行要求。     

用GeoGebra的矢量功能辅助力的合成教学

利用GeoGebra的矢量功能改善认知环境,把抽象的力能直观、动态地显示出来,有助于学生理解力的矢量性,促进了学生理解和掌握矢量的合成.     

另类渡河问题

怎样渡河航程最短?有人会不加思索地回答,船垂直河岸渡呗.而且振振有词:因为渡河点到河对岸的垂线为两者间的最小距离.其实这个结论不完全正确,它只有在船的静水速度大于水的流速时才成立.那么,当船的静水速度小于水的流速时,又怎样渡河航程才最短呢?下面我们来讨论这一问题.     

对速度的矢量性、相对性和瞬时性的理解与应用

高中物理教材中在研究物体的动量、动量定理、动量守恒定律时，首先介绍了动量的概念，说明了动量的矢量性，公式中动量的矢量性由速度的矢量性决定．因为速度具有相对性，一般情况下指的是对地的速度，且每时每刻这个速度都是对地的．所以在应用动量、动量定理、动量守恒定律解题时，     

Airy-Gaussian光束的解析矢量结构

采用矢量角谱的方法分析了Airy-Gaussian光束的矢量结构, 运用静态相位法得出了光束远场矢量结构的解析表达式. 根据得到的TE项和TM项的解析表达式, 分别研究了TE项和TM项及整个光束的能流分布. 更好地阐明了Airy-Gaussian光束的物理图像, 从而为操控光束提供潜在的新方法. 关键词： Airy-Gaussian光束 解析矢量结构 矢量角谱法 静态相位法     

再论“为何绳端速度如此分解”

文献[1]中用简单明了的方法分析讨论了高中物理教学中的一个知识难点——绳子拉船问题． 绳子拉船问题是运动的合成与分解中的典型例子．很多学生对此问题的理解都感到非常困难，怎样使学生正确地理解和掌握这个问题呢？下面笔者就根据自己的教学经验，再讨论一下这个问题的理解及求解此问题的一些其他方法．     

孤立子

近几年来,在数学、物理、工程技术等许多领域的文献中,经常可以看到孤立子 (Soliton)这样一个陌生字眼。虽然这个新概念诞生在本世纪六十年代,而它的前身──孤立波(Solitary Wave)的发现要追溯到一百多年前英国科学家J.S.罗素(Russell)的一次壮观的奇遇。这事发生在1834年8月,他报导说:我观察过一次船的运动,这条船被两匹马拉着沿一条狭窄的运河迅速前进。突然船停了,被船体带过来的水聚集在船头周围,激烈地震荡着,然后突然离开船头,一个圆形的、光滑的、轮廓分明的巨大孤立水峰急速在水面上平移。在行进中,它的外形和速度并不改变。我…     

质心系Runge—Lenz矢量

本文给出质心系Ｒｕｎｇｅ—Ｌｅｎｚ矢量的一种合适的定义形式及其物理含义．作为这种矢量应用的一个实例，我们利用它十分简便地得到考虑原子核运动时原子中电子椭圆形经典轨道方程及有关的结论．     

无人船安全目标追踪与自动避障算法

设计了无人船安全目标追踪算法和双回路追踪以及自动避障控制策略,内回路是控制无人船安全目标追踪并与目标保持一定安全距离,通过Lyapunov函数证明了该控制算法的渐近稳定性。外回路是无人船在安全距离内发现障碍,将目标点虚拟化,运用模糊控制原理,实现自动避障。优化传统的Dijkstra算法,设计了无人船实时最短路径算法。仿真结果表明,提出的综合算法能够实现无人船以合理速度通过最短距离,兼顾了时间效率,并能顺利避障。     

电位移矢量D与极化电荷之间的关系

本文利用矢量分析的方法，研究电位移矢量与极化电荷之间的定量关系，给出了电位移矢量与极化电荷无关的条件。     

全面感知水声信息的新传感器技术——矢量水听器及其应用

文章介绍了一种新型水声接收换能器——矢量水听器(矢量传感器),它可以同时共点地测量声场的声压和矢量(水媒质质点振速,振动加速度或声压梯度等),使用矢量水听器比常规声压水听器能获得更全面的声场信息,因此,在水声技术中获得了广泛的应用.文中描述了矢量水听器的结构设计和工作原理及特性,给出了一些重要的应用例子.     

小周期二元光学元件的矢量分析

详细地介绍了一种可用于分析大口径大视场二元光学系统的光栅矢量分析法－－ＢＫＫ 种方法适用于光栅周期处于波长量级、任意光栅轮廓及倾斜入射时的衍射率计算。给出 计算结果,并与标量近似计算结果进行比较 。     

矢量光束界面反射透射的自旋霍耳效应

矢量光束的一般表示方法是利用投影矩阵和广义琼斯矢量的乘积描述.投影矩阵存在一个自由度,该自由度与有限光束的场矢量偏振状态有关,由特定的单位矢量与波矢量间的方位角决定,可以定量地描述矢量光束的偏振状态.本文在矢量光束描述的理论基础上,通过对投影矩阵进行与反射光束与透射光束传播方向相应的坐标旋转,根据麦克斯韦方程组及其边界条件,计算讨论在各向同性介质界面上反射、透射矢量光束的表示形式以及其自旋霍尔效应表现出的横向位移.线偏振光(光子自旋量为σ＝0)横向位移为零,圆偏振光束(光子自旋量为σ＝±1)位移量最大且左圆偏振与右圆偏振光束的位移大小相等方向相反,进一步分析了左圆偏振光束在界面上的反射、透射光束的横向位移与入射角的关系.     

双孔干涉效应的量子描述

将先前得到的光子一维态矢量函数具体应用于光学双孔干涉实验，得到了一个具有普遍意义的解析表达式，极大地拓宽了实验观察范围，完整地表示了光子在整个空间的概率分布.在给出光子态矢量函数归一化积分表达式的基础上，按照量子光学的基本观点，定量分析和讨论了光学双孔干涉实验的定义域以及干涉项空间平均值的量子行为. 关键词： 光子 态矢量函数 概率分布 干涉     

柱矢量光束在透射时的自旋霍尔效应

有限光束矢量特性可以由全局化的特征单位矢量和广义琼斯矢量完整地描述,特征单位矢量平行于传播轴的光束为柱矢量光束。通过这种表示理论描述了在近轴近似条件下柱矢量光束的透射情况。在透射过程中光束的特征单位矢量发生了变化,透射光束的特征单位矢量既不平行于传播轴,也不垂直于传播轴。特征单位矢量的变化导致光束产生了一个与入射面垂直的横向位移,同时这个横向位移和光束的偏振椭圆率有关,不同圆偏振态(左旋和右旋)的透射光束所产生的横向位移的方向相反。这一结果和近年来在实验中检测到的均匀偏振光束的自旋霍尔效应类似,表明柱矢量光束在透射过程后也会产生光的自旋霍尔效应。     

从微积分始创谈力学开端教学

简介了牛顿和莱布尼兹对微积分建立的贡献,探讨了极限和导数的动机.通过剖析"绳子匀速拉船,求船速度和加速度"的案例,综合地将坐标系、矢量、微分加以应用.使学生理解质点速度沿其轨迹切线方向的运动规律,及矢量投影分解的物理要求.     

C+OH(v=0-3,j=0-6)→CO+H反应的准经典轨线研究

运用准经典轨线方法,在碰撞能为1.0eV时,研究了反应物OH分子的振转激发对C+OH反应的立体动力学性质的影响.详细地讨论了该反应在不同反应物振转态下的矢量性质.计算表明,OH分子的振转激发对C+OH反应的矢量性质非常敏感,这种现象在对该反应的标量性质的研究中是不存在的.