摘要：随着海洋波浪能发电技术的发展和成熟,其在海洋观测领域的应用受到关注和研究。自主设计并研制了一种集波浪能发电、海表/海底同步观测、实时4G通信传输、远程无线控制于一体的海洋立体观测系统,于2021年7月在珠江口万山岛海域通过锚泊系留方式布放,开展海上波浪能供电和观测应用试验。海试期间连续获取了海底原位观测视频数据,以及海表波浪变化和波浪能发电参数等监测数据,并对波浪能发电电流、电压和功率进行了统计分析,讨论了波浪能发电水平受波浪变化的影响,分析了两者之间的相关性。试验结果表明:利用波浪能供电的海洋观测系统具备连续、长周期、全天候观测的优势和潜力,源源不断的波浪能可保障海洋观测系统的稳定观测和数据可靠传输,实现了海洋观测系统长期独立运行所需的绿色高效供能,验证了波浪能在海洋观测领域应用的可行性和先进性。

摘要：极区冰下温盐剖面的观测是极区海洋环境监测的重要方面。大量浮冰的存在是极区海洋环境的主要特点,常规的Argo浮标、水下滑翔机等海洋观测设备无法透过冰层完成定位和卫星通信传输,这也是极区冰下温盐剖面资料数量少、时空不连续的主要原因。为实现对极区浮冰下0~200 m深度范围进行温盐剖面观测,基于国产HM2000型剖面浮标进行改进设计,增加冰面通信设备、锚系平台等设备,组成温盐剖面实时观测系统。研制过程中突破感应耦合通信关键技术,创新性地建立岸站控制中心—冰面通信中继—冰下剖面浮标的双向通信链路。本系统于2018年8月在中国第9次北极科学考察任务中顺利完成布放和应用。

摘要：分析漂浮基空间机械臂捕获目标受到的碰撞冲击影响效应及碰撞后的镇定控制.首先,建立空间机械臂多体系统的动力学模型.机械臂捕获目标过程所受的碰撞冲击将会引起不稳定运动,利用动量定理评估计算碰撞冲量对其运动状态的影响效应.而后,设计实时观测滑模补偿控制对受碰撞冲击后的不稳定空间机械臂系统进行镇定控制.最后,通过对空间机械臂捕获目标的碰撞冲击及镇定控制过程仿真,验证了控制算法的有效性.

摘要：海洋实时观测系统能够提供有关沿海系统如何应对变化的海洋信息,近年来关于如何构建和实施海洋观测系统逐渐成为研究的热点。随着计算机技术及元器件技术的不断发展,借助于自动传感器网络等手段,海上实时观测系统也取得了较大的进步。然而,随着人类海洋活动的不断发展,对于海洋数据的需求也迅速膨胀,而传统的海洋实时观测系统已经难以应付当前所需的数据量和数据种类。为此,本文提出一种面向服务的基于云架构的海上实时观测系统框架,采用云计算的方法对数据进行存储、处理、分析、集成等操作,并依据该框架对系统进行实现,在实地使用中检验系统的能力,证明本文提出的系统框架具有较好的可行性和有效性。

摘要：汽车制动系统中变径管的气液两相流特性参数研究建立更为准确的数学模型,提高数值模拟的准确性。(2)发展新型变径管内气液两相流测量技术。通过发展新型测量技术,实现对变径管内气液两相流全过程的实时观测,提高实验研究的准确性。(3)研究变径管内气液两相流对汽车制动系统性能的影响。通过对变径管内气液两相流特性参数与汽车制动系统性能之间的关系进行研究,为汽车制动系统的设计和优化提供理论依据。

摘要：为实现对固液二相流中纳米颗粒运动的实时观测,选用荧光显微镜、CCD摄像机及注射泵等设计了一套纳米颗粒固液二相流观测设备.采用此设备对纳米颗粒尺寸为55nm左右的小管道固液二相流动实现了实时观测.实验结果表明,纳米颗粒在小管道中的流动与流体运动基本一致,随动性较好,在流体小管道流动的研究中可作为示踪粒子使用.随着流量的增加,纳米颗粒运动速度出现分散分布.溶液中纳米颗粒浓度对二相流管道横截面上的流动状况有一定影响.

摘要：为实现对斜管中陶瓷球与生物质半焦两种异质固体颗粒运动规律的实时观测,设计了一套倾斜角度45°的斜管试验装置,运用荧光示踪法和PIV技术对管径60 mm的斜管中粒径2 mm的陶瓷球颗粒和生物质半焦颗粒在3种不同质量比例(10∶1、30∶1和50∶1)、同一位置截面(X=690 mm)颗粒轴向时均速度分布特性进行了实时观测。试验结果表明,两种异质固体颗粒主要分布在管道中心平面以下,此位置的陶瓷球速度远大于生物质半焦颗粒的速度;管道中心轴线以上,陶瓷球颗粒数目急剧减少,而生物质半焦颗粒也大多是质轻和粒径较小的,且受管壁粘滞作用力影响较大,导致二者速度相差不大;同时证明利用荧光示踪法实时观测陶瓷球颗粒运动规律是可行的。

摘要：项目负责人：李亮（E-mail：liangl@***）依托单位：清华大学项目批准号：509050921.项目简介汽车稳定性控制系统（ESP）是当前国际汽车动力学领域前沿技术。它可降低30%交通事故率,自2012年起欧、美等立法要求新车装备ESP。目前ESP技术被国际企业垄断,但是即使装备ESP仍有近70%汽车瞬态失稳难以避免,因此亟需发展稳定性控制理论，研制新一代稳定性控制技术。

摘要：随着微流控芯片研究的不断深入,研究能实现实时观测并储存微流控芯片上生物动态的装置成为主流方向。基于2.4G无线传输技术,实现了具有4个观测角度并能够实时观看及储存的实验平台研究。首先,理论分析了2.4G无线技术传输原理,利用CAD设计并加工制造了实验平台,实验平台依靠电机驱动。然后,利用测速仪和秒表测得负载时实验平台的转速变化规律及时间特性,所得结论:整套设备可以通过调速器的控制在(0-605)r/miri的转速区间内旋转。最后,利用实验平台清楚的观测到液滴在油中的形成过程,验证了本实验平台的有效可用性。

摘要：城市建设中,许多地下工程都要下穿城市铁路等既有线路,这就可能对城市铁路线路的安全产生影响。城市铁路属于都市快速交通设施,其交通运营期间对线路要求比较严格,绝不允许出现安全质量问题。针对目前既有线路监测设备无法满足安全、实时、高效的问题,基于实际线路运行状况,研发、设计了数字影像式钢轨位移观测系统。应用该系统,较好地实现了对轨道纵向位移等参数的实时监测,同时该系统还具有数据存储和统计分析功能。现场实际测试结果表明,该系统测量准确、效率高、适用性强、信息数据处理能力强、工务管理效率高,大大提升了钢轨纵向位移观测等相关工作的管理效率,降低了工作劳动强度。