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小型太阳能测波浮标标体优化设计与分析

船海工程 2024年第3期53卷 125-130页

作者：郑珊珊郑良张继明宋苗苗雷卓闫星魁高赛玉程凯宇扈威姜梓良齐鲁工业大学(山东省科学院)海洋仪器仪表研究所山东青岛266061 齐鲁工业大学(山东省科学院)海洋技术科学学院山东青岛266061 国家海洋监测设备工程技术研究中心山东青岛266001

为解决小型测波浮标电量储存有限,无法长期海上服役,以及须定期拖曳上岸进行人工充电,维护成本高的问题,设计一种新型太阳能测波浮标。基于光照面积计算,增设柔性太阳能电池板及其透明保护罩,且对太阳能板的固定方式进行,优化设计,利用I... 详细信息

为解决小型测波浮标电量储存有限,无法长期海上服役,以及须定期拖曳上岸进行人工充电,维护成本高的问题,设计一种新型太阳能测波浮标。基于光照面积计算,增设柔性太阳能电池板及其透明保护罩,且对太阳能板的固定方式进行,优化设计,利用Inventor软件建立三维仿真模型,在此基础上借助Maxsurf软件及HydroStar软件对模型进行稳性分析和水动力分析,生产样机并进行海试实验。海试结果显示,浮标下水后姿态良好,新增设太阳能电池板日均发电量可达5.29 Ah,满足浮标日常需求,浮标整体性能得到有效优化和提升。

关键词：小型测波浮标优化设计稳性分析水动力分析

基于Speex信构分离和置信传播的运动水声通信

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探测与控制学报 2024年第3期46卷 127-135页

作者：冯向超倪秀辉巩小东孟雍祥梁俊燕杜洋齐鲁工业大学(山东省科学院)海洋仪器仪表研究所山东青岛266318 乌克兰国立技术大学(基辅工学院) 乌克兰基辅03056 山东省海洋仪器仪表科技中心有限公司山东青岛266005 青岛理工大学信息与控制工程学院山东青岛266525

针对水声语音信号受快变信道影响引起的传输可靠性差的问题,提出基于Speex信构分离和置信传播的运动水声通信技术,该技术由语音信号处理和数字通信两部分构成。在语音信号处理部分,基于Speex算法,将整帧分成多个子帧,利用合成分析技术... 详细信息

针对水声语音信号受快变信道影响引起的传输可靠性差的问题,提出基于Speex信构分离和置信传播的运动水声通信技术,该技术由语音信号处理和数字通信两部分构成。在语音信号处理部分,基于Speex算法,将整帧分成多个子帧,利用合成分析技术对子帧进行编码,并将语音信号的结构信息与内容信息进行分离,只传输语音内容信息,使得语音信息的压缩比由7.60提升至8.42,提高了传输效率;利用接收参数计算激励信号,并通过合成滤波器重构语音信号。在数字通信部分,基于叠加训练(ST)方案,提高对时变水声信道的跟踪能力;基于置信传播,采用双向信道估计(BCE)算法,实现对每个短块的精准信道估计。将Speex算法、ST方案、BCE算法和Turbo均衡相结合,构建水声语音通信系统,提高水声语音信号传输的可靠性。通过仿真和海上试验验证了该技术的有效性。

关键词： Speex算法叠加训练(ST)方案置信传播双向信道估计(BCE)算法 Turbo均衡

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投弃式雾能见度剖面仪的设计原理与应用

中国海洋大学学报（自然科学版） 2024年第10期54卷 167-178页

作者：赵进平陈萍刘一林陈显尧门雅彬徐俊臣衣立李涛王晓宇栾亮高琳中国海洋大学海洋与大气学院山东青岛266100 青岛冠潮海洋科技有限责任公司山东青岛266000 齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省科学院海洋仪器仪表研究所山东青岛266100 中国海洋大学物理海洋教育部重点实验室山东青岛266100 国家海洋技术中心天津300112

精准观测大气能见度是研究雾的重要基础,我们将雾引起的大气能见度变化简称为雾能见度。现有的大气能见度仪较重,无法由探空气球携带升空;由于观测手段的限制,迄今对雾的垂向结构研究很少,本文提出利用自然光探测雾能见度的方案。为获... 详细信息

精准观测大气能见度是研究雾的重要基础,我们将雾引起的大气能见度变化简称为雾能见度。现有的大气能见度仪较重,无法由探空气球携带升空;由于观测手段的限制,迄今对雾的垂向结构研究很少,本文提出利用自然光探测雾能见度的方案。为获取大气的垂向衰减系数,研制了一种体积小、重量轻、传输距离远的投弃式微型辐照度计,由探空气球携带升空,实现雾能见度的垂向剖面探测,我们将该仪器系统命名为“投弃式雾能见度剖面仪”。投弃式雾能见度剖面仪既能实现对大气辐照度的精确测量,又具有重量轻、造价低的特点,成为探测雾能见度垂向特征的一种新手段。本文还提出精确测量大气辐照度所涉及的两个创新性算法——谱辐照度的反演算法和仪器摆动的校正算法。在此基础上利用获取的太阳辐射在垂向的漫衰减系数,成功反演出雾能见度的垂向分布。实际观测结果表明,雾在垂直方向上有丰富的信息,也有空间上的明显差异,需要深入研究。雾能见度剖面仪可为深入研究雾的垂向结构提供宝贵数据,有重要的应用价值。

关键词：雾能见度剖面探测仪垂向结构辐照度衰减系数多光谱

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基于PCSF算法的扭矩测量过程导致的角度测量误差补偿

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传感技术学报 2024年第4期37卷 682-689页

作者：许鹏飞李昊于振安琪青岛工贸职业学校学生处山东青岛266041 青岛工程职业学院教务处山东青岛266122 海洋仪器仪表研究所齐鲁工业大学(山东省科学院)山东青岛266001 清华大学机械工程系北京100084

基于立式桶状精密减速器高精度检测仪现有结构,研究了测量扭矩引起仪器形变进而导致角度测量误差的现象及其规律。提出了扭矩、刚度和角度三结合标定方法,设计了基于加载扭矩变化的仪器刚度在线校准装置。基于PCSF算法实现了仪器刚度导... 详细信息

基于立式桶状精密减速器高精度检测仪现有结构,研究了测量扭矩引起仪器形变进而导致角度测量误差的现象及其规律。提出了扭矩、刚度和角度三结合标定方法,设计了基于加载扭矩变化的仪器刚度在线校准装置。基于PCSF算法实现了仪器刚度导致角度测量误差的实时专项补偿。解决了加载的测量扭矩变化影响仪器角度测量精度的难题。实验结果表明,补偿后扭矩变化导致的角度测量误差在±2″以内。

关键词：角度测量技术角度测量误差补偿 PCSF算法扭转刚度工业机器人

基于文献计量分析的海洋观探测仪器技术发展态势研究

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海洋科学 2024年第1期48卷 98-110页

作者：厉运周王超越郑良徐学友王军成漆随平高杨齐鲁工业大学(山东省科学院)海洋仪器仪表研究所山东青岛266061 山东师范大学图书馆山东济南250358 齐鲁工业大学(山东省科学院)情报研究所山东济南250014 崂山实验室山东青岛266237 国防科技大学气象海洋学院湖南长沙410073

海洋观探测技术是海洋科学和技术的重要组成部分,对预警海洋灾害、开发海洋资源和空间、保护海洋环境、维护海洋权益、加强国防建设非常重要,海洋观探测仪器的研发是海洋观探测技术发展的重要基础和支撑。本文以Web of Science为数据统... 详细信息

海洋观探测技术是海洋科学和技术的重要组成部分,对预警海洋灾害、开发海洋资源和空间、保护海洋环境、维护海洋权益、加强国防建设非常重要,海洋观探测仪器的研发是海洋观探测技术发展的重要基础和支撑。本文以Web of Science为数据统计源,基于战略咨询智能支持系统(ISS)平台和CiteSpace工具,通过文献计量和可视化分析,从发文量、涉及学科、作者、机构、关键词等方面对1998—2022年海洋观探测仪器技术论文进行了统计分析,总结了当前海洋观探测仪器技术领域的研究态势和研究热点,得出以下结论:(1)近10余年海洋观探测仪器技术研究呈快速增长趋势。虽然中国在该领域起步较晚,但发展迅速,2018年后发文量稳居世界第一,top 10高被引论文作者有3位是中国学者,中国研究学者在该领域具有较高影响力。但是发文量top 10机构多为美国研究机构,top 10高产作者中尚无中国学者,中国在该领域科研机构和研究人员的影响力和竞争力方面还需继续提高。(2)从词云聚类分析结果看,该领域全球研究热点集中在无人机、地磁仪、微波辐射计、海表温度和水色研究上。需要注意的是,ocean sensor关联词多为聚类分析关键词,表明海洋传感器是该领域的研究重点。从研究重点演变上看,中国在该领域研究虽然起步晚,但研究跟踪能力强,主题演变转移较快,有一定的热点引领作用。

关键词：海洋观探测仪器技术文献计量可视化分析研究态势

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小艇收放装置波浪补偿功能的设计与应用

机械管理开发 2024年第8期39卷 103-105页

作者：付攀王平驻青岛地区某军事代表室山东青岛260005 山东省科学院海洋仪器仪表研究所山东青岛266061

随着船舶航海任务需求的日益增加,对小艇收放装置吊放小艇的安全性提出了更高的要求。为在气象多变、海况恶劣的海洋环境下安全收放小艇,通过对小艇收放装置波浪补偿功能的设计、实现和应用,该波浪补偿功能可保障小艇收放装置在4级海况... 详细信息

随着船舶航海任务需求的日益增加,对小艇收放装置吊放小艇的安全性提出了更高的要求。为在气象多变、海况恶劣的海洋环境下安全收放小艇,通过对小艇收放装置波浪补偿功能的设计、实现和应用,该波浪补偿功能可保障小艇收放装置在4级海况下安全收放小艇,有效降低了海浪对小艇的冲击,提高了人和艇的安全性。

关键词：小艇收放装置波浪补偿恒张力绞车重力感应装置

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镉和汞对毛蚶心脏组织的影响

水产研究 2024年第2期11卷 71-78页

作者：邢辛冬梁健刘惠茹王晓宇王冬浩李天宝高丽郭永军梁爽天津农学院水产学院天津天津市海升水产养殖有限公司天津山东省科学院海洋仪器仪表研究所山东青岛

健康的心脏机能对动物的健康甚至生存至关重要,虽然目前研究主要集中在脊椎动物,但关于双壳类软体动物心脏的毒性影响,尚存认知空白。为探究Cd2+、Hg2+对毛蚶心脏组织结构的影响,通过设定不同浓度、时间及金属的单一或联合暴露,构建了... 详细信息

健康的心脏机能对动物的健康甚至生存至关重要,虽然目前研究主要集中在脊椎动物,但关于双壳类软体动物心脏的毒性影响,尚存认知空白。为探究Cd2+、Hg2+对毛蚶心脏组织结构的影响,通过设定不同浓度、时间及金属的单一或联合暴露,构建了对照组与实验组,实验周期为48小时。应用组织学方法本研究详细观察了Cd2+和Hg2+对毛蚶心脏组织结构的影响。研究结果显示,Cd2+和Hg2+可引起毛蚶心肌损伤,如心肌纤维断裂、细胞水肿或坏死,细胞间隙增大;以及纤维排列紊乱和纤维化等病理现象。随重金属浓度增加,病理程度加重。此外,两种金属对毛蚶生理的毒性作用呈现出拮抗关系。本研究为理解重金属对毛蚶的毒性机制提供了重要基础。

关键词：重金属胁迫毛蚶心脏组织病理

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镉和汞单独及联合胁迫对毛蚶心率的影响

水产研究 2024年第2期11卷 157-165页

动物的生存与发展密切依赖于健康的心脏机能,现有重金属对动物心率影响的研究普遍聚焦于脊椎动物,对双壳类软体动物心脏受重金属影响的毒性作用研究仍显薄弱。为填补此研究空白,本项研究采用5 mg/L及20 mg/L两种浓度的重金属(Cd2+与Hg2... 详细信息

动物的生存与发展密切依赖于健康的心脏机能,现有重金属对动物心率影响的研究普遍聚焦于脊椎动物,对双壳类软体动物心脏受重金属影响的毒性作用研究仍显薄弱。为填补此研究空白,本项研究采用5 mg/L及20 mg/L两种浓度的重金属(Cd2+与Hg2+),在48小时的实验周期内,细致考察了这些金属在单独及联合胁迫下对毛蚶心率的具体影响。研究发现,这些金属的存在显著影响了毛蚶的心率:正常情况下毛蚶平均心率为72.0次/分钟,5 mg/L Cd2+与Hg2+单独作用时毛蚶心率降至51.5次/分钟与51.2次/分钟;20 mg/L浓度下,心率进一步降至33.7次/分钟与31.2次/分钟。当Cd2+与Hg2+以5 mg/L和20 mg/L浓度联合作用时,心率分别降至41.3次/分钟与38.2次/分钟。结果表明,随着重金属浓度的增加,毛蚶的平均心率显著下降,特别是在20 mg/L Cd2+的胁迫下,心率降至0。此外,Cd2+与Hg2+在影响心率方面展现出一定的拮抗作用。本研究结果为揭示重金属对毛蚶心脏的毒性机制提供了重要的科学基础。

关键词：重金属胁迫毛蚶心脏心率

基于全球卫星导航系统的海洋环境监测方法研究综述

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山东科学 2024年第2期37卷 1-11页

作者：漆随平徐晓飞厉运周王军成杜珺齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省科学院海洋仪器仪表研究所山东青岛266001 崂山实验室山东青岛266061 青岛实华原油码头有限公司山东青岛266500

实时、准确、可靠地监测海洋环境信息,对于海洋灾害预警预报、防灾减灾、海洋资源开发、保障海洋安全等具有至关重要的作用。近年来,随着全球卫星导航系统(GNSS)不断发展与升级,基于GNSS导航信号进行大气和海洋环境信息探测发展成为新... 详细信息

实时、准确、可靠地监测海洋环境信息,对于海洋灾害预警预报、防灾减灾、海洋资源开发、保障海洋安全等具有至关重要的作用。近年来,随着全球卫星导航系统(GNSS)不断发展与升级,基于GNSS导航信号进行大气和海洋环境信息探测发展成为新技术新方法,并成为海洋环境监测技术研究热点,已在海洋气象监测、数值预报、科学研究等领域得到了广泛应用。系统综述了GNSS技术在海面有效波高、风速、降雨强度、水汽及潮位监测等海洋环境监测领域的应用研究现状,对新技术新方法进行了系统总结,并对未来发展趋势进行了展望,以期对相关领域的研究提供参考。

关键词：全球卫星导航系统海洋环境有效波高降雨强度海面风水汽监测