摘要：水下图像往往会因为光的吸收和散射而出现颜色退化与细节模糊的现象,进而影响水下视觉任务。该文通过水下成像模型合成更接近水下图像的数据集,以端到端的方式设计了一个基于注意力的多尺度水下图像增强网络。在该网络中引入像素和通道注意力机制,并设计了一个多尺度特征提取模块,在网络开始阶段提取不同层次的特征,通过带跳跃连接的卷积层和注意力模块后得到输出结果。多个数据集上的实验结果表明,该方法在处理合成水下图像和真实水下图像时都能有很好的效果,与现有方法相比能更好地恢复图像颜色和纹理细节。

摘要：受限于炮口尺寸较小、激光能量衰减严重和测速系统作用距离有限等因素,超高速试验中的内弹道速度变化历程数据获取困难。针对该问题设计了一种大景深光子多普勒测速仪,并在超高速弹道靶上多次重复获取了内弹道速度变化历程数据。试验过程中,大景深光子多普勒测速仪分别记录了发射弹丸由静止加速至约2 km/s和7 km/s的速度变化历程,最高速度6.89 km/s。试验结果表明,大景深光子多普勒测速仪在超高速内弹道研究中具有较高的可行性和稳定性。

摘要：短波通信中频率选择是提高通信质量的必要手段,但短波机动用户却难以获取选频链路计算需要的位置信息.文中设计了一种随时可利用多站信号进行机动终端位置认知的方法.逆向应用时差定位原理,通过机动终端接收到的三个站点信号的两两信号时延差与虚路径差成正比,形成两条双曲线,交点就是机动用户的位置.算法的关键是利用国家电波观测站网常态化发射的探测信号,同时设计了基于网格化预测时差与实测时差之间误差的位置概率函数,将定位问题转化为概率选择问题.仿真分析和实测数据都验证了算法的可行性.最后讨论了几种算法的改进策略,有望尽快实现工程应用.

摘要：针对海洋监测中轻小型无人机抗风能力差、大范围动态监测能力不足的问题,本文以彩虹-4型中空长航时无人机为平台进行了载荷安装、电气接口及电磁兼容性设计,实现了光电吊舱、对海雷达、AIS多任务载荷的优化集成,通过开展远距离无人机通信、载荷数据与位姿信息实时同步回传、数据处理等关键技术研究,形成了一套完整的海洋监测平台软硬件系统。最后经过长时间的地面测试并在海南三亚市东部海域开展远距离飞行试验,依据应用场景及作业的紧迫程度,探索了海岛礁成图等常规监测和海上船只目标应急监测应用模式,验证了平台设计指标,其中平台续航能力优于22h,作业通讯距离达到2 300 km,在无控条件下可见光、红外、SAR成像精度分别为15.35 m、21.09 m、6.30 m。结果表明,该平台能够满足海洋监测技术要求,具有实际应用价值。

摘要：针对海上固定设施和动态船只较难通过合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)幅度信息有效区分的问题,设计了一条海上固定设施和动态船只分别提取的技术路线。首先,使用多期SAR数据的干涉相干信息、双参数恒虚警概率算法(constant false alarm rate,CFAR)和众数滤波提取海上固定设施,之后将海上固定设施和海杂波强反射区进行掩膜,使用CFAR算法、众数滤波从SAR幅度图提取动态船只。使用五期江苏省南通市近海区Sentinel-1A SAR影像开展实验研究。结果表明:SAR干涉相干提取的近海风力发电场的正确率为90.4%,虚警率为9.6%,漏检率为0;掩膜后SAR幅度图提取的动态船只结果基本消除了海上固定设施和海杂波强反射的干扰,正确率较高。该技术路线可为海上固定设施和动态船只识别的自动化、工程化应用提供借鉴。

摘要：优化调查采样设计,利用有限的调查成本获取准确可靠的调查数据,对于开展渔业科学调查十分重要。本研究根据2014年8月(夏季)和10月(秋季)、2015年2月(冬季)和5月(春季)在黄海中南部海域调查获得的鱼类浮游生物数据,以鱼类浮游生物物种丰富度估计为采样优化目标,利用计算机模拟再抽样方法,比较了不同采样设计估计鱼类浮游生物物种丰富度的效果。结果表明,随着采样频次以及采样站位数的增加,鱼类浮游生物物种丰富度探测率逐渐升高,相对估计误差(REE)和相对偏差(RB)逐渐减小。分层随机采样优于简单随机采样,分层随机采样4次调查设计效应值(D_(e))为0.766。不同采样频次下最优季节组合分别为春、春夏、春夏秋以及全年,其对应的REE和RB值在同频次不同季节组合中最小,物种丰富度探测率最高;保持90%的物种丰富度探测率,分层随机采样每年调查3次和4次对应的最佳站位数分别是80个和60个。在保证精确度的前提下优化采样方法和选择不同调查频次下最佳季节组合,可为鱼类浮游生物调查采样设计进一步优化提供参考。

摘要：鱼类体长数据较易获得,常用于数据有限的渔业资源评估和管理,且基于鱼类体长的指标可以作为渔业生态系统的生态监测指标。本文根据山东半岛南部海域底拖网季度调查收集的方氏云鳚体长数据,应用计算机模拟重采样方法,研究了调查站位数对估计方氏云鳚(Enedrias fangi)体长频率分布和平均体长的影响。结果表明,在各个季节,方氏云鳚体长频率分布离散指数(DI)变化范围为0~0.91,大部分站位的DI值为0.75~0.90,说明调查站位间体长频率分布较为相似,可以对调查站位数进行优化,提高采样效率;调查站位越多,体长频率分布和平均体长估计精确度越高;由于对不同体长数据指标估计的精度不同,用以估计体长频率分布和平均体长的样本量存在差异;20个和30个调查站位分别为估计方氏云鳚体长频率分布和平均体长的可接受样本量。本研究结果可为基于不同体长指标的渔业资源调查设计提供一定的理论支撑,有助于对基于体长指标有效站位数的初步了解,为山东半岛南部海域的鱼类资源科学调查和科学管理提供参考。

摘要：基于国产水下滑翔机“海燕-Ⅱ”的结构特点和控制特征,考虑不同深度下的海水密度和压强对水下滑翔机运动的影响,建立了一种精确的水下滑翔机动力学模型。该模型将水下滑翔机的前后导流罩和其他可浸水部分的海水质量作为水下滑翔机本身质量的一部分,并将水下滑翔机的回排油过程作为变质量过程,将海水的深度变化对其浮力的影响过程作为变浮力过程。此外,将电池包的前后移动量作为控制输入量、俯仰角作为控制输出量对该模型进行数值仿真,并结合南海海试数据与仿真结果进行对比,结果验证了该模型的有效性。最后,基于该模型以滑翔角作为控制变量,采用PID控制器进行数值仿真,结果表明通过该优化控制策略能显著提升水下滑翔机的运动性能。

摘要：水下滑翔机是一种浮力驱动的无人水下自治观探测平台,具有持续性、鲁棒性、自主性等特点,是构建海洋观测技术体系重要的水下航行器之一。文章从水下滑翔机发展历程、运行方式和专用传感器展开,基于国内外海洋学文献综述研究,重点对水下滑翔机在典型海洋现象观测应用方面进行总结。水下滑翔机的运行稳定性、长时续,观测高分辨率、低成本的特点,满足了对海洋中尺度涡、内波、湍流、环流/边界流和锋面的长时间、精细化立体观测要求;鲁棒性、自主性的特点使其能够适应台风过境、地震、原油泄漏前后等紧急恶劣海洋状况的监测;运行平稳、低噪声的特点使其成为声学监测与探测的良好平台。对比分析国内外的水下滑翔机(组网)应用状况可以发现,国内水下滑翔机在传感器、数据处理和组网技术方面都需要进一步完善。最后总结并展望了国内外水下滑翔机面向海洋现象观测的应用。

摘要：针对传统PID控制算法对共轴反桨无人机的欠驱动、强耦合非线性系统控制效果不理想的问题,提出基于微分跟踪器的串级TD-PID控制算法,以提高无人机飞行稳定性.设计共轴反桨无人机飞行系统,针对无人机的姿态控制提出基于微分跟踪器的串级TD-PID控制算法:外环为传统PID算法,内环使用2个微分跟踪器,通过串级控制改善系统动态性能.在Matlab/Simulink中搭建控制系统的仿真模型进行仿真试验.仿真结果表明:相较于传统串级PID控制算法,所提控制算法超调量更小,系统稳定性有较大提高.对比串级TD-PID控制算法与串级PID控制算法控制效果的飞行试验结果表明:所提控制算法能有效减少系统超调量,提升系统稳定性和抗干扰能力.