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基于四水听器的充水弹性管声速测量方法

应用声学 2023年

作者：寻天雨邹新宇郁高坤中国海洋大学信息科学与工程学部

实验室中水声材料声学参数的测量主要在水声声管中进行。管内平面波声速是正确测量这些参数的基础。该文提出一种基于四水听器结合不同边界的测量充水弹性管中声速的新方法。该方法利用4个固定位置处的水听器，采用最小二乘的方法，使... 详细信息

实验室中水声材料声学参数的测量主要在水声声管中进行。管内平面波声速是正确测量这些参数的基础。该文提出一种基于四水听器结合不同边界的测量充水弹性管中声速的新方法。该方法利用4个固定位置处的水听器，采用最小二乘的方法，使得两组水听器分别得到的声管末端入射波声压差值的平方最小的声速即为管内平面波声速。该方法利用单频信号，在每一频率点均可测得声速，可以在任一种声管末端边界下进行测量，同时无需知道各水听器到边界的精确距离，在文中的3种边界下声速测量结果具有很好的一致性，实验操作简单、误差很小。该方法的仿真结果与管内声速的理论值吻合得很好，同时实验测量结果与仿真值之间的误差很小，证明了方法的准确性以及鲁棒性，为声管声速测量提供一个很好的思路。

关键词：充水弹性管声速测量四水听器

制造业众包平台服务资源的特征构建及聚合匹配

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计算机集成制造系统 2022年

作者：于树松刘国敬郭保琪中国海洋大学信息科学与工程学部

针对制造业众包平台中服务资源的特征构建缺乏规范、聚合匹配不准确的问题，提出了基于双向编码表示（BERT）模型的特征构建方法和基于多粒度特征交互的聚合匹配模型（MFIM）。前者改进了经典的BERT模型，采用停止符掩码操作和基于分类...

针对制造业众包平台中服务资源的特征构建缺乏规范、聚合匹配不准确的问题，提出了基于双向编码表示（BERT）模型的特征构建方法和基于多粒度特征交互的聚合匹配模型（MFIM）。前者改进了经典的BERT模型，采用停止符掩码操作和基于分类任务的学习策略，实现了服务资源所具有的语义特征建模，精准衡量了平台商所具有的服务资源能力水平，为大规模的语义特征体系的构建提供了有力支撑。后者针对服务资源的语义粒度差异较大的问题，采用了多层次的扩张卷积结构，并构建了跨粒度信息交互的关联矩阵。这有效解决了服务资源的聚合匹配及语义辨识问题。实验表明，所提出的一系列研究方法能够有效地建模服务资源文本，为服务资源的深入挖掘和精准的匹配检索提供了一种新的思路和手段。

关键词：

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用于定标海表测温辐射计的镓黑体辐射源

光子学报 2024年第1期53卷 118-128页

作者：张凯临赵治园任传运杨铭伦曲利芹中国海洋大学信息科学与工程学部青岛266100 中国海洋大学三亚海洋研究院三亚572024

设计了镓黑体对海表测温辐射计进行定标。首先,介绍了该黑体的结构与工作原理,对黑体发射率进行仿真,并开展发射率的测量实验,讨论其不确定度的来源。然后,开展了电加热和水浴加热下镓的相变复现实验,讨论电加热功率对镓相变复现的影响... 详细信息

设计了镓黑体对海表测温辐射计进行定标。首先,介绍了该黑体的结构与工作原理,对黑体发射率进行仿真,并开展发射率的测量实验,讨论其不确定度的来源。然后,开展了电加热和水浴加热下镓的相变复现实验,讨论电加热功率对镓相变复现的影响。最后,通过红外海面温度自主辐射计实验对该黑体进行验证。结果表明:该黑体基于蒙特卡罗软件仿真的发射率优于0.9988,实验测得的黑体辐射源发射率结果与仿真结果较为吻合,测量重复性(标准偏差)达0.1%;相变温度坪台的复现性均优于±0.03 K;相变温坪附近时,红外海面温度自主辐射计和FLUKE 1524测温仪测得的黑体腔附近温度的数据差值均在±0.15 K以内。设计的镓黑体可以应用到海表测温辐射计进行校准,为发展自主知识产权的海表测温设备提供校准源。

关键词：红外测温黑体辐射源镓固定点船载辐射计定标

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基于四水听器的充水弹性管声速测量方法

应用声学 2024年第1期43卷 32-39页

作者：寻天雨邹新宇郁高坤中国海洋大学信息科学与工程学部青岛266100

实验室中水声材料声学参数的测量主要在水声声管中进行。管内平面波声速是正确测量这些参数的基础。该文提出一种基于四水听器结合不同边界的测量充水弹性管中声速的新方法。该方法利用4个固定位置处的水听器,采用最小二乘的方法,使得... 详细信息

实验室中水声材料声学参数的测量主要在水声声管中进行。管内平面波声速是正确测量这些参数的基础。该文提出一种基于四水听器结合不同边界的测量充水弹性管中声速的新方法。该方法利用4个固定位置处的水听器,采用最小二乘的方法,使得两组水听器分别得到的声管末端入射波声压差值的平方最小的声速即为管内平面波声速。该方法利用单频信号,在每一频率点均可测得声速,可以在任一种声管末端边界下进行测量,同时无需知道各水听器到边界的精确距离,在文中的3种边界下声速测量结果具有很好的一致性,实验操作简单、误差很小。该方法的仿真结果与管内声速的理论值吻合得很好,同时实验测量结果与仿真值之间的误差很小,证明了方法的准确性以及鲁棒性,为声管声速测量提供一个很好的思路。

关键词：充水弹性管声速测量四水听器

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基于分区搜索算法的快速聚焦策略研究

光学技术 2023年第2期49卷 245-249页

作者：吴洪妍孙玉鑫于秋阳王琪于慧兰卢渊任立辉中国海洋大学信息科学与工程学部山东青岛266000

针对爬山算法在自动聚焦中出现的诸如准确率差、速度慢等问题,提出了一种结合自适应步长和两步搜索法的分区搜索算法。方法根据聚焦评价函数值大小和曲线线形将聚焦评价曲线分为平缓和陡峭两个区域,平缓区域使用自适应步长进行搜索,提... 详细信息

针对爬山算法在自动聚焦中出现的诸如准确率差、速度慢等问题,提出了一种结合自适应步长和两步搜索法的分区搜索算法。方法根据聚焦评价函数值大小和曲线线形将聚焦评价曲线分为平缓和陡峭两个区域,平缓区域使用自适应步长进行搜索,提高自动聚焦搜索速度;陡峭区域使用两步搜索法,避免假峰值干扰所导致的聚焦错误,提高自动聚焦准确率。实验结果表明,分区搜索算法相较于爬山算法聚焦速度提升了11.25%,且具有更好的准确性和抗干扰能力。

关键词：自动聚焦爬山算法分区搜索自适应步长两步搜索

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黑潮延伸体综合观测浮标的研制与应用

科学通报 2023年第17期68卷 2250-2257页

作者：陈店任国庆魏兆强江帆马昕陈朝晖中国海洋大学信息科学与工程学部青岛266100 中国海洋大学海洋高等研究院青岛266100 中国海洋大学物理海洋教育部重点实验室青岛266100

浮标是获取水文、气象等环境参数的重要观测技术手段,是现代海洋环境立体监测系统的重要组成部分.西太平洋黑潮延伸体海域是全球海洋动力过程最为复杂、海洋-大气相互作用最为关键的区域之一,也是全球系统性海洋观测相对缺乏的海区之一... 详细信息

浮标是获取水文、气象等环境参数的重要观测技术手段,是现代海洋环境立体监测系统的重要组成部分.西太平洋黑潮延伸体海域是全球海洋动力过程最为复杂、海洋-大气相互作用最为关键的区域之一,也是全球系统性海洋观测相对缺乏的海区之一,传统的大型海气浮标很难在该海区长期存活.基于此,中国海洋大学研发了一种适用于中纬度海区高海况条件下的大型海气综合观测浮标系统(China Kuroshio Extension Observatory,CKEO).该系统面向深远海大浪、强流、狂风等复杂的工作环境,对高海况下的浮标系统、深水锚系系统、观测系统等做了针对性设计,增强了浮标在高海况下的稳定性和可靠性.截至2022年底,该系列浮标已连续在位工作3年,支撑了对黑潮延伸体海域海-气物质能量交换等科学问题的研究,为“透明海洋”立体观测网络提供了重要的深远海长期观测节点.

关键词：浮标黑潮延伸体深海综合观测锚系系统

星载InSAR方位向逐行的顺轨有效基线计算方法

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2024年第1期54卷 122-127页

作者：刘昆池苗洪利杨忠昊张佳辉中国海洋大学信息科学与工程学部山东青岛266100

本文开展了星载干涉合成孔径雷达(Interferometric synthetic aperture radar,InSAR)顺轨有效基线计算方法的改进研究。首先利用多项式拟合卫星轨道方程,使用相干系数法计算待配准图像对的像元偏移量,通过建立顺轨有效基线与方位向行号... 详细信息

本文开展了星载干涉合成孔径雷达(Interferometric synthetic aperture radar,InSAR)顺轨有效基线计算方法的改进研究。首先利用多项式拟合卫星轨道方程,使用相干系数法计算待配准图像对的像元偏移量,通过建立顺轨有效基线与方位向行号的函数关系式获得逐行有效基线,解决了在整幅图像使用固定有效基线带来的误差问题。通过TanDEM-X/TerraSAR-X实测干涉数据对本文的改进方法进行了应用和检验,同时针对所使用干涉图像对的特殊线性关系建立了快捷实用的线性方程。通过在整幅图像上精细化使用顺轨有效基线会对诸如海流反演方面有效提高反演精度。

关键词：星载干涉合成孔径雷达(InSAR) 顺轨有效基线轨道方程海流反演

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面向水下自主作业的环境安全性态势评估

中国海洋大学学报（自然科学版） 2024年第2期54卷 154-162页

作者：胡文杰王楠续林刚崔燕妮中国海洋大学信息科学与工程学部山东青岛266100

针对水下机器人自主作业安全性态势评估的问题,本文提出一种基于图像的水下环境安全性评估方法。通过单目摄像机采集图像,提取图像中环境物体与作业主体距离、水下物体运动状况和海底地质复杂度等环境要素信息,实现信息融合获得态势评... 详细信息

针对水下机器人自主作业安全性态势评估的问题,本文提出一种基于图像的水下环境安全性评估方法。通过单目摄像机采集图像,提取图像中环境物体与作业主体距离、水下物体运动状况和海底地质复杂度等环境要素信息,实现信息融合获得态势评估特征,构建态势评估模型,并对评估结果进行等级量化,得到海洋环境安全状态。此外,为了提高环境态势评估的计算效率,本文运用图像金字塔和四叉树对态势评估算法进行优化。实验表明,态势评估算法能够快速、准确地判断水下环境是否适宜开展自主作业,为精细化水下自主作业提供服务。

关键词：海洋环境水下机器人态势评估自主作业信息融合

改进的WOA-VMD算法在水声信号去噪中的应用

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2023年第1期53卷 138-146页

作者：张伟萍付民张海燕李欣中国海洋大学信息科学与工程学部山东青岛266100

本文提出一种针对非平稳水声信号的改进WOA-VMD小波阈值去噪方法,首先,引入余弦收敛因子和自适应权值提升鲸鱼优化算法(WOA)的精度,然后利用WOA选取水声信号变分模态分解(VMD)的最佳参数组合。引入一种可调阈值函数克服传统阈值函数量... 详细信息

本文提出一种针对非平稳水声信号的改进WOA-VMD小波阈值去噪方法,首先,引入余弦收敛因子和自适应权值提升鲸鱼优化算法(WOA)的精度,然后利用WOA选取水声信号变分模态分解(VMD)的最佳参数组合。引入一种可调阈值函数克服传统阈值函数量化过程的缺陷,考虑到不同分解尺度下噪声小波系数的衰减特性,采用分层阈值法对有效信号分量进行去噪处理。通过仿真实验和实测数据的降噪分析,证明了该方法的有效性和应用价值,新方法的去噪性能优于其他方法。

关键词：水声信号小波阈值处理变分模态分解鲸鱼优化算法