地理学与海洋学视域中舟山海岛研究知识图谱与展望—基于CNKI与WOS数据库的文献计量分析

从地理学与海洋学视域出发, 在阐述舟山海岛独特性和研究价值的基础上, 通过文献计量分析梳理以舟山海岛为研究对象的相关研究脉络, 提出了未来舟山研究值得关注的重点, 即着眼最基本的生产、生活、生态问题研究舟山地区海洋生态环境变化和工农业技术水平的互馈机制, 模拟自然与人文要素的耦合格局、尺度与机理, 为海岛可持续发展决策和社会提供动态信息.     

星载海洋激光雷达最佳工作波长分析

星载激光雷达是实现海洋垂直剖面探测的有效工具,也是目前迫切需求的海洋光学遥感手段。对星载海洋激光雷达的波长参数进行评估对保证探测有效性具有重要意义。本文从探测深度和信噪比两方面分析了星载海洋激光雷达探测全球海洋的最佳波长。利用MODIS 10个波段的水体光学特性数据,估算全球海水探测深度及相应的最优波长;并根据太阳夫琅禾费暗线特性,对信号信噪比进行优化。结果表明:在探测深度方面,最优探测波长在488 nm波段的海洋占全球海洋面积的70%左右,并且全球95%以上的海域在488 nm波段的探测深度优于0.8倍的真光层深度;在信噪比方面,相对于488 nm波段,486.134 nm夫琅禾费暗线处采用0.1 nm带宽的滤光片可以将背景光强度降低70%,相应地回波信噪比整体提升了约5.0%。就全球海洋探测来说,使用486.134 nm作为探测波长可以提高探测深度,有效抑制太阳背景光,提高信噪比,因此,486.134 nm是星载海洋激光雷达的最佳工作波长。     

船舶与海洋平台结构冰载荷的高性能扩展多面体离散元方法

船舶与海洋平台结构的冰载荷是寒区海洋工程结构物设计中的关键参数,而离散元方法是有效计算结构冰载荷的重要手段. 本文采用基于闵可夫斯基和原理的扩展多面体离散元方法模拟船舶与海洋平台结构的相互作用过程. 其中,构造扩展多面体的近似包络函数并建立了基于优化模型的快速接触搜索算法;考虑单元间粘结作用的刚度软化过程建标识码元间的粘结-破碎模型. 同时,发展了 CPU-GPU 协同异构环境下的高性能并行算法. 为分析海冰与海洋结构作用中的冰载荷,采用ISO标准验证了扩展多面体离散元分析结构冰载荷的准确性. 采用离散元方法计算了船舶结构的冰载荷,研究了船舶结构表明的线载荷分布特点,并采用船舶结构冰阻力经验公式验证了计算结果的合理性. 采用离散元方法计算了平整冰区与多桩腿平台结构的相互作用,分析各桩腿上的冰载荷特点. 针对碎冰区的海冰管理过程,采用离散元方法分析了船舶结构绕行过程中的船舶和海洋平台结构冰载荷. 本文方法可有效应用于海洋结构冰载荷分析,能为极地船舶与海洋平台结构的设计和安全运行提供科学的分析手段.      

基于Voronoi切割算法的碎冰区构造及离散元分析

离散元方法广泛应用于海冰,特别是碎冰区的动力过程及其对海洋结构作用过程的数值模拟。为构造碎冰区中的冰块几何特性,基于二维Voronoi图方法对计算域进行随机切割以生成碎冰区中冰块的几何形态,并采用球体单元对每个碎冰块单元进行填充,从而确定碎冰区的初始分布场。在采用Voronoi图进行碎冰区构造时,可对冰块尺寸、几何形态和密集度等海冰参数进行设定。为确定冰块的不同几何规则度,综合采用排斥法和扰动法以定量地控制碎冰块几何形态从完全随机分布到规则分布的连续变换。为分析不同几何规则度下碎冰块的几何特性概率分布规律,对计算域内冰块的面积和边数等参数进行统计分析,从而可更合理地参数化控制初始冰场中碎冰块的几何特性。在此基础上,本文基于粘接-破碎的球体离散元方法对不同冰况下锥体结构的冰荷载进行了数值计算,讨论分析了碎冰区的海冰密集度、冰块面积和几何规则度对冰载荷的影响。     

伪码调相PD引信模拟回波伪码相关性的实现

介绍了伪码调相PD雷达引信模拟回波相位编码相关性的实现方法。利用伪随机序列的性质,采用引信发射信号调相信息同步技术,消除了模拟系统自身延迟以及信号环路中其他路径延迟的影响,实现了具有相位编码相关性的相对引信天线零距离和极近距离体目标回波的模拟。采用了调相信息预置法,实现了对任意模糊距离上地海杂波的模拟,并使任意模拟距离上的杂波保持引信发射信号的0-π调相误差特征。     

雷达回波模拟器的设计与实现

本文介绍了雷达回波模拟器的原理与实现方式.结合应用场景,设计出一种简单可靠的回波模拟器设备,方便雷达整机进行外场实验.     

基于开关电容阵列的高速多元激光回波数字化技术

设计了基于新型开关电容阵列技术的激光回波数字化系统,实现了每秒5G个采样点 (Gigabit Samples per Second, GSPS)的采样速率。利用单片模拟数字转换器件(Analog Digital Converter, ADC)实现了多元信号采样。该系统具有很大的发展潜力。介绍了多米诺环形采样器(Domino Ring Sampler, DRS)4的控制策略。设计了基于DRS4芯片的激光回波数字化电路,搭建了激光测试系统,并开展了基于DRS4的信号采样实验。实验结果表明,采用DRS4芯片进行激光回波数字化,能够达到最高5GSPS的采样速率,可实现多元系统设计,增大视场,同时降低系统功耗和成本。     

多功能插损回损测量仪的设计

为了快速精确测量光连接器件的插入损耗和回波损耗,在传统测量方法的基础上设计了一种新型的多功能差损回损测量仪。该测量仪系统由光路和电路两部分组成。光路部分利用光耦合器得到待测器件的损耗功率,经探测器接收并转换为电流;电流送到电路进行放大和A/D转换,并由单片机进行处理,测量结果由LCD显示输出。实验结果表明,该系统能够实时显示待测器件的差损和回损,达到0.05dB的精度。进一步测试结果表明,该测量系统可以达到70dB的高精度动态范围。