摘要：针对在复杂的城市环境中或室内的情况下,单系统卫星信号因受到周围建筑物的遮挡,导致可见性不佳的问题,设计了用联合定位系统对单点进行定位,并分别用卡尔曼滤波算法以及联邦卡尔曼滤波算法对定位结果进行处理。为了验证该结论,采用MC20中的GPS/BDS双模定位接受模块采集定位数据,用集思宝UG905采集的数据作为定位点的基准数据。经滤波处理后的定位数据与基准数据相比,联邦卡尔曼滤波较卡尔曼滤波在直线距离上的误差降低了9.54%,在高程上的误差降低了53.43%。结果表明,利用联邦卡尔曼滤波处理后的定位数据可靠性好,精度高,可以更有效地提高定位的精度和准确性。

摘要：为了保证工业机械设备运行安全,避免振动损害,实现对机械设备振动信号实时监测,提高振动监测实时性,设计了一款以Altera公司EP4E10F17C8N型号的FPGA为数字控制单元,通过以太网UDP协议进行数据传输的振动采集监控系统。该系统采用多点式振动信号采集,采集到的信号经过信号预处理存储到外部SDRAM,再把存储数据封装成UDP数据包格式通过网线上传到电脑端,最后使用LabVIEW将下位机系统上传数据滤波处理并显示机械设备振动波形。以太网通信技术减少了振动数据在远距离传输的延时损耗等问题,对于处于振动运行状态的机械设备该系统可以实现振动信号数据高速传输、实时监测,实现远程在线式振动信号监控,可以辅助工作人员对机械设备振动状态进行远程实时监测,适用于采集不便、环境复杂的工况环境。

摘要：水下机器人(ROV)的水下悬停是一种非常重要的运动形式,为了实现水下悬停控制,设计了一种基于多传感器信息融合的悬停控制方法。ROV采用加速度计、陀螺仪和深度计分别获取机体的各轴的加速度、姿态角以及深度等信号,采用四元数对陀螺仪数据进行解算,得到机体实时姿态角,通过加权滑动滤波对陀螺仪和加速度计的数据进行预处理,之后采用卡尔曼滤对加速度计和陀螺仪的数据进行融合,得到实时的加速度,最后通过BP神经网络对深度和姿态角进行预测,并把预测的深度和姿态角带入PID控制器作为控制策略。该融合方法可以有效完成悬停控制,并且实验表明,该方法可以实现较高的稳定性和实时性,在悬停控制中具有广阔的前景。

摘要：宽频带和动态可调谐的超构表面在太赫兹无线通信、传感和医学成像等应用中具有重要的价值。结合VO_(2)薄膜的相变原理,本文设计了一种单层"台阶型"复合超构表面,能够实现宽频带四分之一波片和半波片之间的灵活开关功能。VO_(2)薄膜为常温绝缘相时,超构表面可视为透射型双偏振的宽频带四分之一波片。在1.43~2.43 THz宽频带范围内,能够将垂直入射的x偏振光转换成左旋圆偏振光,椭圆率大于0.99,相对带宽为52%。VO_(2)薄膜为高温金属相时,超构表面能够实现反射型半波片功能,垂直入射的x偏振光能够转换成y偏振光。此外,本文也详细地研究了波片性能随倾斜入射角度的变化情况,结果表明,随着入射角度的增加,四分之一波片能够实现宽频带和双频带的动态切换,半波片可以实现频率可调谐度为57%的频移。本文所提出的单层"台阶型"复合超构表面有望促进宽频带偏振转换器件,可调谐开关和紧凑型光学器件的发展。

摘要：油田进入开采中后期,流体黏度增大并携带砂砾易造成涡轮流量计卡轮,热示踪法是解决此问题的有效方法。但随着勘探技术的发展,井内温度不断递增,现有热示踪流速测量仪不能满足高温工况下测量要求。针对此问题,提出一种耐高温热示踪流速测量仪设计方法。采用遗传算法优化元器件空间热布局,增设管外流体及翅片散热器进行电路散热,开展耐高温热示踪流速测量仪仿真性能验证并制作样机。仿真结果表明,在125℃的工况下,电路布局优化后的最高温度由222.19℃降至196.09℃,利用管外流体与翅片散热器进行散热后,电路最高温度进一步降至133.53℃,降幅总计高达39.91%。高温测试平台试验表明,高温试验前后流速最大相对偏差仅为1.7%,测量精度基本无变化,故该热示踪流速测量仪可在125℃工况下工作。

摘要：油水两相流的含水率是油田油井地面油气水计量和油井内产出剖面测井的重要参数。已有油井内多相流含水率测量方法无法适应中国油田油井高含水、低产量、携带固体杂质的复杂情况。感应式含水率传感器具有与流体非接触、无可动部件、全场测量的特点,具有较高的可靠性及良好的应用前景。为了准确评价感应式含水率传感器对水相连续时的油水两相流含水率的响应特征,采用有限元仿真软件建立了感应式含水率传感器的仿真模型,分析了水相电导率、激励频率、线圈匝数及磁屏蔽体磁导率和厚度等参数对传感器响应特征的影响。通过原理解析和仿真数据对比验证了简化后模型的可靠性。实验结果表明,电导率的测量误差小于1.6%,说明该方法测量含水率可行。该方法中仿真设计对参数的研究有助于优化现场含水率传感器的设计参数。

摘要：浮顶罐中央排水管油气泄漏研究对及时制定合理的应急措施、预防重大事故发生有重要意义。介绍了一种判断中央排水管泄漏的方法。通过数值模拟分析了不同泄漏位置对中央排水管泄漏后报警时间的影响,模拟发现3个泄漏位置的报警时间最大相差1308 s,说明泄漏位置对报警时间的影响较大。采用浓度为10%的甲烷代替油气进行了中央排水管油气泄漏激光检测可行性的实验验证。结果表明:TDLAS技术可用于中央排水管泄漏报警系统中油气浓度的检测,对浮顶罐中央排水管泄漏报警系统的设计有一定的参考意义。

摘要：CO_(2)驱分层注气工艺可以使CO_(2)均衡注入各层,有效减小CO_(2)气窜风险,合理配注各层流量是CO_(2)驱分层注气现场试验的关键。针对CO_(2)驱分层注气工艺,建立CO_(2)在超临界状态下通过气嘴的压力损失计算模型,确定CO_(2)流体在超临界状态下的气嘴压力损失图版。分析井筒温度和地层压力对CO_(2)驱压力损失的影响,便于现场对气嘴压力损失图版进行校正。同时设计了气嘴口径系列,确保在现场分层流量调配中选用合适口径气嘴。研究成果在某油田CO_(2)驱注气井的现场试验表明,选择合适气嘴后的实际注入流量与目标注入流量的误差约为1%,有效提高了CO_(2)驱分层流量调配精度,简化现场工艺流程和降低成本,为CO_(2)驱分层注气的气嘴选择和现场分层流量调配提供依据和指导。

摘要：同井注采是一种经济有效地开发特高含水期老油田的工艺。油水分离是同井注采的关键技术,其效果取决于旋流分离器内油水两相流流动特性。当含水率高达95%以后,油水分离情况愈加复杂。为获得特高含水工况下旋流分离器内油水两相流流动特性,对双锥型旋流分离器油-水分离过程进行了数值模拟,得到了旋流分离器内油水两相流速度分布规律和各相体积分数分布情况,并根据溢流口结构参数变化对旋流分离器进一步优化。该研究为特高含水老油田同井注采井旋流分离器的设计和优化提供了理论指导。

摘要：国家珍稀动物丹顶鹤多栖息于开阔平原、沼泽、湖泊、海滩及近水滩涂等地,不利于人工跟踪及近距离观测丹顶鹤的实时动向。针对传统快速卷积神经网络(Faster RCNN)检测不准确的问题,现设计提出在原始网络基础上,结合多特征融合金字塔(FPN)实现多层语义信息融合,建立针对丹顶鹤的识别模型。此外,为提高模型召回率,还采用了线性加权的非极大值抑制算法。改进后的算法较原始算法精确率提高了3.5%左右。实验结果表明,所提模型对于丹顶鹤种群具有较好的识别效果,为湿地的丹顶鹤保护与监测提供新的技术手段,使湿地的生态文明建设得到进一步加强。