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基于潜水器观测影像的深海底质图像拼接方法

湖南大学学报(自然科学版) 2024年

作者：丁忠军王兴宇刘晨马广洋李德威山东科技大学海洋科学与工程学院哈尔滨工程大学船舶工程学院山东科技大学电气与自动化工程学院国家深海基地管理中心

深海潜水器的视野通常有限，仅通过单个视野的视频图像难以观察周围海底情况，给研究人员了解海底底质的整体分布增加了难度。针对上述问题，本文提出了一种基于深海潜水器影像的海底底质图像快速拼接方法。首先，基于通道补偿的图像增... 详细信息

深海潜水器的视野通常有限，仅通过单个视野的视频图像难以观察周围海底情况，给研究人员了解海底底质的整体分布增加了难度。针对上述问题，本文提出了一种基于深海潜水器影像的海底底质图像快速拼接方法。首先，基于通道补偿的图像增强的方法，对视频帧的红色通道进行校正，并进行亮度增强和CLAHE处理。然后，使用CUDA加速的SURF算法提取特征点和描述符，利用KD树算法初步匹配前后帧的特征点。其次，采用KNN分类算法消除误匹配，对筛选后的匹配点进行帧间运动估计，通过变换矩阵生成底图并拼接前后帧。最后，融合特征点坐标与帧间运动信息，重复上述过程，生成连续的拼接图像。本文选用蛟龙号在某航次获取的视频图像进行拼接处理实验，结果表明该方法具有较好的拼接效果，验证了其可行性。

关键词：深海潜水器海底底质图像水下图像增强快速图像拼接

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碳纤维耐压舱在深海潜水器中的应用研究

纤维复合材料 2024年第2期41卷 65-70页

作者：高维瑾郭宇琦纪丹阳车士俊哈尔滨玻璃钢研究院有限公司哈尔滨150028 哈尔滨工业大学建筑设计研究院有限公司哈尔滨150001

在国家大举发展大潜深、高承载潜水器的背景下,为了解决深海潜水器对耐压结构关键部件轻量化、高强度、高疲劳强度的需求,本文通过对碳纤维复合材料进行优化选材,使得结构设计满足设计要求。采用ANSYS建立有限元模型,对耐压舱进行结构... 详细信息

在国家大举发展大潜深、高承载潜水器的背景下,为了解决深海潜水器对耐压结构关键部件轻量化、高强度、高疲劳强度的需求,本文通过对碳纤维复合材料进行优化选材,使得结构设计满足设计要求。采用ANSYS建立有限元模型,对耐压舱进行结构设计及强度、稳定性计算。并通过静压试验舱装置对耐压舱开展静水压力试验,验证其结构稳定性。在90 MPa外压作用下,耐压舱复合材料筒各应力分量最大值小于T700级碳纤维/环氧树脂材料设计值,端盖端环Mises应力小于TC4钛合金材料抗拉强度,耐压舱整体一阶屈曲系数1.81,均满足设计要求。研制碳纤维复合材料耐压结构,并通过静压试验舱装置对碳纤维耐压舱进行外压试验,在76.5 MPa压力环境下,耐压舱具有深海耐压生存能力。本文研制的碳纤维耐压舱满足深海使用技术要求,为深海潜水器重要组成部件提供了一种有效的解决途径。

关键词：碳纤维耐压舱深海潜水器外压测试有限元分析

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深海潜水器运动操纵仿真研究

舰船科学技术 2022年第8期44卷 69-72页

作者：李德军张伟赵桥生李文跃何春荣彭超中国船舶科学研究中心深海装备国家重点实验室江苏无锡214082

为研究深海潜水器水下运动特性,对某深潜器水下空间运动开展仿真研究。本文给出了深海潜水器六自由度运动方程,基于C++自编程序解算潜水器运动方程,MFC对话框显示潜器重要参数,完成了深海潜水器运动仿真软件的开发,并对回转运动以及定... 详细信息

为研究深海潜水器水下运动特性,对某深潜器水下空间运动开展仿真研究。本文给出了深海潜水器六自由度运动方程,基于C++自编程序解算潜水器运动方程,MFC对话框显示潜器重要参数,完成了深海潜水器运动仿真软件的开发,并对回转运动以及定深下的回转运动进行仿真研究。研究结果表明:该深潜器具备良好的空间机动性,由于外形上下不对称而导致产生向上的微弱水动力特性;定深状态下的回转直径相对较小,反映出垂向诱导水动力对回转直径的干扰影响,通过定深控制可保证深潜器能够较好地完成水平面回转运动作业。

关键词：深海潜水器计算仿真运动操纵回转运动

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深海潜水器推进器故障诊断技术研究进展

推进技术 2020年第11期41卷 2465-2474页

作者：陈云赛褚振忠刘坤杨磊朱大奇国家深海基地管理中心技术部山东青岛266237 中国海洋大学山东省海洋工程重点实验室山东青岛266000 上海海事大学物流工程学院上海201306

介绍了深潜器的分类以及特点,分类分析了各深潜器推进力产生的方式,归纳总结了深潜器推进器的主要类型与分类特征,介绍了典型的5类深潜器推进器的构型与结构特点。按照深潜器推进器故障后的失效模式,分6类介绍了深潜器推进器常见的故障... 详细信息

介绍了深潜器的分类以及特点,分类分析了各深潜器推进力产生的方式,归纳总结了深潜器推进器的主要类型与分类特征,介绍了典型的5类深潜器推进器的构型与结构特点。按照深潜器推进器故障后的失效模式,分6类介绍了深潜器推进器常见的故障模式、诱因及其诊断方法。按照定性分析诊断、解析模型诊断与信号处理诊断分3类方法综述了当前深潜器推进器故障诊断技术研究的进展,对深潜器推进器及其故障诊断技术发展方向进行了探讨。

关键词：深海潜水器推进器故障诊断研究进展综述

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深海潜水器密封舱室传热的数值研究

中国造船 2019年第A1期60卷 332-338页

作者：羿琦肖友军夏彬林博群张万良中国船舶科学研究中心深海载人装备国家重点实验室无锡214082

深海潜水器密封舱室是潜航员生活及进行科研活动的重要场所,舱室热环境是影响潜航员舒适性的主要因素。论文采用数值模拟的方法研究了考虑辐射与否对密封舱室传热特性的影响,研究结果表明:辐射的影响在密封舱室热分析中可以忽略。在此... 详细信息

深海潜水器密封舱室是潜航员生活及进行科研活动的重要场所,舱室热环境是影响潜航员舒适性的主要因素。论文采用数值模拟的方法研究了考虑辐射与否对密封舱室传热特性的影响,研究结果表明:辐射的影响在密封舱室热分析中可以忽略。在此基础上,研究有、无隔热层的潜水器在600~1400m不同海水深度下舱室的换热性能,随海水深度增加,舱内空气温度与水舱水的温度均逐渐下降。隔热层的设置可以使舱内空气温度在变海深工况下保持在300.38K^295.04K的范围,对实现深海条件下舱室自平衡换热起到重要作用。

关键词：深海潜水器密封舱室辐射传热隔热层

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深海潜水器国际标准的方向研究

中国标准化 2023年第1期 108-113页

作者：岳宏王立志刘凯茜中国船舶集团有限公司综合技术经济研究院船舶标准化研究中心

当前深海潜水器已是国际海洋科学研究的基础,其主要分为载人潜水器、无人遥控潜水器和无人无缆潜水器。潜水器涉及的技术和学科广泛,在产业化和市场化日益增长的趋势下,不断推进相关领域的国际标准化发展,既是推进技术发展的重要途径,... 详细信息

当前深海潜水器已是国际海洋科学研究的基础,其主要分为载人潜水器、无人遥控潜水器和无人无缆潜水器。潜水器涉及的技术和学科广泛,在产业化和市场化日益增长的趋势下,不断推进相关领域的国际标准化发展,既是推进技术发展的重要途径,也是占领配套设备市场和相关技术话语权的关键举措。而研判潜水器领域技术发展热点与工程实际需求,是把握国际标准研制方向的重要方法。本文通过总结当前国际标准研制内容,梳理潜水器领域国际标准研制的四个阶段,对标分析国际国内的标准覆盖范围差异,明确了深海潜水器国际标准研制的发展方向,并提出潜水器相关领域国际标准项目推进的总体思路。

关键词：深海潜水器国际标准海洋技术无人潜水器

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深海潜水器ARV关键技术

火力与指挥控制 2010年第11期35卷 6-8页

作者：王磊刘涛杨申申沈明学徐鹏飞中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

较为详细地介绍了一种全新概念的深海潜水器(ARV),此潜水器综合了自治水下机器人(AUV)和遥控水下机器人(ROV)的各自优势,既可以像AUV一样依靠预设指令进行自主巡航,又可以像ROV一样,通过水面视频画面控制进行精细作业。其最大的特点是... 详细信息

较为详细地介绍了一种全新概念的深海潜水器(ARV),此潜水器综合了自治水下机器人(AUV)和遥控水下机器人(ROV)的各自优势,既可以像AUV一样依靠预设指令进行自主巡航,又可以像ROV一样,通过水面视频画面控制进行精细作业。其最大的特点是用微细光缆代替了传统的脐带电缆,使ARV更具远距离、大深度、实时操作、机动灵活等特点。介绍了其系统组成、关键技术和国内外发展水平及其发展的重要意义。

关键词： ARV 深海潜水器微细光缆