水下探测

摘要： 利用遥感技术提取渔业产业相关信息已经成为渔业产业发展监测及评估的重要手段。渔业产业具体分布形式有远洋、近海及内陆等区域,品种、类别及作业类型也千差万别,根据不同传感器搭载平台在渔业产业的应用,从天基卫星探测、空基航空探测、陆基物联网监测及海基水下探测四个方面总结了目前常用探测技术的渔业应用以及现有技术的优缺点,并展望了未来人工智能技术在渔业产业的应用和深入发展的趋势,最后总结出遥感技术在渔业产业发展应用的潜力。

摘要： AP1000三代核电站的余热排出热交换器水箱需进行周期性的目视检查,由于环境复杂且具有辐射性,必须通过水下探测设备进行远程检查。本文设计了一种能够自由定深、运行平稳,携带摄像系统,监视、监测和记录余热排出热交换器水箱目视检查全过程的水下浮游探测器系统,通过对设计方案的具体阐述,模块化方式处理各个控制部件,开发出了相应的控制软件。现场测试表明,该系统性能稳定,实用性强,达到了设计要求,具有一定的应用前景。

摘要： 针对水下探测通信一体化干扰抑制中时延估计误差对主动干扰抑制性能的影响,以及常规多重信号分类(MUSIC)时延估计方法因数据长度有限、信噪比低使得信号与噪声子空间不完全正交,导致时延估计性能下降的问题,提出了基于子空间加权的MUSIC时延估计方法.该方法通过重构噪声子空间,并利用信号特征值与噪声功率构造加权值,对子空间进行加权,实现对MUSIC时延估计谱的修正.仿真结果表明,所提方法较互相关法、MUSIC算法和SSMUSIC算法具有更高的时延估计精度,以及更优的时延分辨率.

摘要： 潜艇在水下进行重力梯度探测与导航过程中,利用重力梯度仪测量所在位置的重力梯度张量来感知周边海底地形起伏以及规避障碍物,由于潜艇中人员具有一定的质量,人员在理论上会对重力梯度测量值产生影响.为分析人员质量对重力梯度测量的影响,将人体简化为立方体模型,计算人体在潜艇内不同高度处的重力梯度异常分布情况,分析其对重力梯度探测的影响,并将计算得到的结果与质点模型的结果对比分析得到两者的差异.结果 表明在距离人体5m以内的大部分位置上,重力梯度各分量的量级能达到10-2E,在更近的位置上梯度值的量级能达到10E,为防止对重力梯度仪测量结果产生影响,人员需要在距离梯度仪一定的距离外活动,随着精度的提高,限制距离将会增大.本文得出的结论可为以后重力梯度探测工程化应用提供一定的理论参考.

摘要： 为提高水下磁性目标的预警成功率,设计一种基于阵列矢量磁力仪的磁性目标探测方法.按照理论推导与仿真相结合的方式,对阵列坐标系下磁性目标磁异常信号特征进行分析,推导目标距离计算方法,以某典型磁性目标为探测对象,对目标运动磁异常特征进行仿真,得出阵列间距与探测距离的关系.仿真结果表明:该设计具有一定的实用性,可为后续特定海区的水下磁性目标预警提供参考.

摘要： 重点介绍了蛙人探测声呐系统的系统组成,主要包括多波束蛙人探测声呐、处置设备即强声驱离装置以及对应的目标识别和定位软件、警告驱离控制软件等三部分组成.并对各关键部分的作用原理、构成及设计做简要陈述,为后续蛙人探测声呐系统的工业应用推广提供一定的参考依据.

摘要： 水下机器人是执行复杂水下任务的重要工具,可进行水下探测、检修、救助、打捞与作业等工作,其功能和结构形式多样,推进电机系统是其动力来源。

摘要： 针对水下探测应用中,因水体散射造成的噪声干扰而导致的探测效果不佳问题,提出一种基于Stokes矢量的水下探测增强算法。该算法以偏振光理论为基础,结合散射现象与偏振理论之间的关系,将Stokes矢量作为数学工具经过推导、计算,得到浑浊水体下图像复原的方法。实验结果表明,该算法在含杂量不大于4 kg·m^(-3),不受污染水体环境下具有较强的图像还原增强效果;对于水体环境受较轻污染,含杂量小于8 kg·m^(-3)的水体环境下,该算法也同样具有可用性。该方法能够提高原始图像的清晰度、分辨率及可辨识度,是一种有效的水下探测增强方法。

摘要： 随着海洋经济的发展及海洋探索的不断深入,对于高精度、高实效性水下探测手段的需求迫切。高光谱成像探测技术作为将光谱技术及成像技术结合的探测手段,能够在一定程度上填补水下高精度探测的缺口,因此各国研究者逐步开展了水下高光谱成像探测技术的研究。本文介绍了水下高光谱成像技术的发展背景,对不同光谱成像技术方案及水下光谱成像探测系统组成进行了综述,在此基础上概述了目前国内外水下光谱成像探测研究进展,指出了目前水下光谱成像探测技术发展面临的问题和挑战,并对未来水下光谱成像探测技术发展进行了展望。

摘要： 声呐成像技术是当前进行水下探测的主要技术手段,而图像声呐是其中一种广泛应用的设备.简要分析了水下探测技术的优缺点,综述了图像声呐技术,对二维和三维图像声呐的特点和原理进行了详细的分析,并对图像声呐在水下探测中的应用进行了浅析.

摘要： 文化遗产的概念引入中国已有多年,受到越来越多人的专注和重视,而水下文化遗产则在近几年才逐步走入大家的视线.从20世纪80年代水下考古学被引入中国,经过接近30年,尤其是“十二五”期间的飞速发展,我国水下文化遗产保护已从单纯的水下考古发展为全方位的水下文化遗产保护,从近海海域扩展到远海海域,从单一部门主导发展为多部门积极协作参与,在我国文化遗产保护事业中处于前沿位置.本文重点介绍了水下文化遗产保护中不可或缺的水下探测技术的发展历程、水下探测技术设备及应用情况、个人的几点思考,以期引起大家对水下探测技术的关注和重视.

摘要： 在激光雷达的水下应用中,由于水体对光的吸收和散射作用使得激光在水下的传输复杂多变,尤其是后向散射所造成的噪声会降低目标对比度甚至淹没目标回波,导致水下激光回波检测面临挑战.副载波调制技术可以有效地改善激光雷达系统水下探测性能,提高目标回波信号的信噪比.基于Monte Carlo方法提出了改进的副载波调制脉冲激光雷达水下传输模型,研究了海水衰减系数和通频带等因素对于系统性能的影响.仿真结果表明:相比于传统激光雷达,水体环境参数、滤波过程中的通频带选择对于系统水下探测性能影响较大;副载波调制技术可以提高目标回波信噪比和测量精度,有效改善系统性能.

摘要： 海空对抗是海域安全管理的一个重要方面,空气声源激发水下声场的研究,为水下探测空中目标奠定了理论基础.水下对空中目标的探测,早期主要集中于空气声源激发水下声场的建模,包括基于射线声学、波动理论及简正波理论的计算模型,国内对水下声信号处理的研究以简正波为基础发展形成了一套比较成熟的理论体系,中科院声学所的王光旭、彭朝辉针对空气声源激发浅海声场传播开展了大量实验研究,船舶重工七一○研究所的陈韶华、李世智等对水下探测直升机技术进行了综述并提出一种结合基频检测和谐波提取实现水下探测直升机的方案.

摘要： 本文简要介绍了水下无人航行器(UUV)的国内外研究现状,分析了UUV的功能、特点及使命,并结合外军装备重点探讨了UUV的两项关键技术——导航及水下探测技术.导航系统在UUV执行任务中起着举足轻重的作用，也是主要技术难点之一。UUV在执行水下任务时，导航系统需要提供航行所必需的位姿信息，包括艏向角、横摇角、纵倾角、位置、速度等，尤其在执行某些特殊的军事任务时，更要求其具有自主、隐蔽等特点。目前最常用的导航方法是航位推断算法和惯性导航系统（INS）。但INS也存在比较多的缺点，比如误差会随着时间积累、成本高、体积大等。因此在小型水下航行器上INS就受到了很大的限制。解决误差积累的办法主要是使用GPS导航辅助修正误差，但使用GPS导航需要上浮接收卫星信号且需使天线尽量干燥，由此使得UUV的整体隐蔽性降低。声信号可以在水下传播较远的距离，因此可以采用声学导航技术导引水下航行器的航行，但在复杂声学环境尤其是在浅海或极地中，会受到多途干扰的影响。水下探测技术是指通过声、光和电磁等手段，利用测扫声呐、激光探测仪、水下电视等仪器对水下目标进行探测观察及目标识别的技术。目前发展较为先进的主要是光电探测及声学探测。随着电子技术、激光技术和信号处理技术的发展，光电探测技术逐渐成为水下目标探测的新的研究热点。目前激光水下目标探测技术的研究方向主要集中在距离选通技术，如美国Arete公司的"魔灯"和Northtop Grumman公司的机载快速灭雷武器系统（RAMICS）；激光线扫描技术，如Raytheon公司的LS4096和Northtop Grumman公司的激光线扫描系统；条纹管成像技术，如美国的机载激光灭雷系统(ALMDS)。未来水下激光探测技术的发展主要集中在进一步提高激光器的发射功率、探测器的接受灵敏度、增强目标识别能力以及减小体积、重量和功耗等方面。

摘要： 对各类军用潜艇来说探测其航向周围的地形地貌、周边其他运载体的运动状态是保障自身水下航行安全的必要条件,目前常见的水下探测技术有水下电视、激光探测、声纳探测等,作者根据自己从事地球物理教学科研的经验总结,提出了一种基于重力梯度测量的水下探测技术,该技术不仅具有探测精度高,而且可以实现无源、全天候的探测,适合一些特殊领域的应用.文章阐述了基于重力梯度探测的原理,指出了该技术当前存在的重力梯度在载体上的配置、探测结果判定、探测虚警率、漏警率的确定等难点,最后建议国家相关部门大力资助该仪器的设备的研制以促进精密仪器工艺水平的提升乃至促进该技术早日工程化应用，从而拓展重力梯度仪的应用空间，而且有利于进一步促进交叉学科的发展。

摘要： 水下小平台(UUV、AUV等)的探测方面往往面临自身尺寸的限制,而无法按照常规的方式进行阵列布放.目前阵列信号处理大多基于波束形成对其进行信号处理,因此阵孔径的大小直接决定目标方位探测的各项性能.本文提出一种虚拟阵元波束形成方法,相对于常规方法在水下小平台的阵列信号处理方面得到了较好的应用.

摘要： 水下小平台(UUV、AUV等)的探测方面往往面临自身尺寸的限制,而无法按照常规的方式进行阵列布放.目前阵列信号处理大多基于波束形成对其进行信号处理,因此阵孔径的大小直接决定目标方位探测的各项性能.本文提出一种虚拟阵元波束形成方法,相对于常规方法在水下小平台的阵列信号处理方面得到了较好的应用.

摘要： 水下小平台(UUV、AUV等)的探测方面往往面临自身尺寸的限制,而无法按照常规的方式进行阵列布放.目前阵列信号处理大多基于波束形成对其进行信号处理,因此阵孔径的大小直接决定目标方位探测的各项性能.本文提出一种虚拟阵元波束形成方法,相对于常规方法在水下小平台的阵列信号处理方面得到了较好的应用.

摘要： 水下小平台(UUV、AUV等)的探测方面往往面临自身尺寸的限制,而无法按照常规的方式进行阵列布放.目前阵列信号处理大多基于波束形成对其进行信号处理,因此阵孔径的大小直接决定目标方位探测的各项性能.本文提出一种虚拟阵元波束形成方法,相对于常规方法在水下小平台的阵列信号处理方面得到了较好的应用.

摘要： 本发明公开了一种水下探测系统及水下探测方法。水下探测系统包括激光发射装置，超声探测装置和测量装置；所述激光发射装置用于向水下待探测的区域内的目标物体发射波长在430～570nm的激光，所述超声探测装置用于接收所述目标物体吸收所述激光后产生的超声波，所述测量装置的输入端连接所述超声探测装置的输出端，用于对所述超声探测装置输出的超声信号进行分析处理获取所述目标物体的信息。本发明的水下探测系统及水下探测方法，可实现更远探测距离和更高探测精度。

摘要： 本发明公开了一种基于水下低频电场的探测装置及水下探测定位方法，包括承载装置、驱动舱体和控制舱体，通过在承载装置下设置一个发生极以及多个接收极，利用多个滑动槽沿传动锥齿轮上同一圆周周向阵列设置的结构，在滑动槽内设有传动丝杠，传动丝杠一端固定有从动锥齿轮，从动锥齿轮与传动锥齿轮啮合，传动丝杠上套设有接收极固定滑块，实现每个接收极至发生极的距离相等，采取一对多的阵列电极布置形式，借助位于中心位置的发生极和多个接收极以实现对探测区域内各个方向的电场信号的实时采集，相对于单个传感器的布置形式采集到的电场信号更加精准同时信号的采集效率得以显著提高，能够快速准确获取发生极与多个接收极之间目标物的位置。

摘要： 本发明公开了一种水下探测器脱缆装置及水下探测器，其中该装置包括：基体中空且两端开口；移动柱一端开口，移动柱的开口与基体的一侧开口同向开设，移动柱未开口一端通过弹性件与盖板连接；于基体与移动柱共同开口侧相对的开口侧，盖板与基体密封连接；密封插座包括一体成型的固定部及从固定部向一侧延伸的插接部，插接部从基体与移动柱共同开口侧插入，并与移动柱的开口内壁卡接，固定部安装在基体该侧开口处的外壁上；插针电缆从移动柱内部穿过，其插针端位于移动柱的开口中，另一端依次穿出移动柱、弹性件及盖板；插孔电缆从密封插座内部穿过，其插孔端与插针电缆插接，另一端穿出密封插座。当线缆缠绕时，方便脱缆以回收水下探测器。

摘要： 本发明公开了一种用于水下探测器的油封防水结构及水下探测器，包括固定架、光电转换件、光阑、第一密封圈、玻璃层、油体和第二密封圈；所述光电转换件设于所述固定架上，其用于接收外界的光线；所述光阑上设有轴向通槽，套设于所述光电转换件的外侧，且与所述固定架相连；所述第一密封圈设于所述光阑与光电转换件接触处；所述玻璃层覆盖在所述光阑上远离固定架的一端，与所述光电转换件和光阑共同形成容纳腔；所述油体设于所述容纳腔内；所述第二密封圈设于所述玻璃层和光阑的接触处。本发明不仅能够保证测量结果的准确性，又能通过简易安装实现较好的密封防水性。

摘要： 本发明公开了一种水下探测系统及水下探测方法。水下探测系统包括激光发射装置，超声探测装置和测量装置；所述激光发射装置用于向水下待探测的区域内的目标物体发射波长在430～570nm的激光，所述超声探测装置用于接收所述目标物体吸收所述激光后产生的超声波，所述测量装置的输入端连接所述超声探测装置的输出端，用于对所述超声探测装置输出的超声信号进行分析处理获取所述目标物体的信息。本发明的水下探测系统及水下探测方法，可实现更远探测距离和更高探测精度。

摘要： 本发明公开了一种基于水下低频电场的探测装置及水下探测定位方法，包括承载装置、驱动舱体和控制舱体，通过在承载装置下设置一个发生极以及多个接收极，利用多个滑动槽沿传动锥齿轮上同一圆周周向阵列设置的结构，在滑动槽内设有传动丝杠，传动丝杠一端固定有从动锥齿轮，从动锥齿轮与传动锥齿轮啮合，传动丝杠上套设有接收极固定滑块，实现每个接收极至发生极的距离相等，采取一对多的阵列电极布置形式，借助位于中心位置的发生极和多个接收极以实现对探测区域内各个方向的电场信号的实时采集，相对于单个传感器的布置形式采集到的电场信号更加精准同时信号的采集效率得以显著提高，能够快速准确获取发生极与多个接收极之间目标物的位置。

摘要： 本发明提供了一种水下超声相控阵探测系统及水下探测方法，属于水下探测技术领域，该水下超声相控阵探测系统包括超声相控阵换能器、接收端和处理器，通过控制各阵元发射信号的相位激励顺序及延时，合成方向连续变化的超声波束，以对水中不同方位进行扫描，并且各阵元能够接收反射波并将反射波发送至接收端；接收端将反射波转化为回波信号并发送至处理器；处理器能够对所述阵元发射信号进行激励顺序和延时控制，同时，还能够根据所述接收换能器接收的回波信号计算目标位置信息；实现对水下任意方向的探测，有效扩大了目标的扫描范围。该水下探测方法是基于上述水下超声相控阵探测系统的使用方法。

摘要： 本发明公开了一种带水下旋转摄像头的漂浮式水下探测装置及方法，涉及水下图像采集和探测技术领域。所述装置包括通过线缆连接水面船体和水下旋转摄像头，所述水面船体内部设置有控制电路、电动绕线器、声呐，线缆缠绕在电动绕线器上，水面船体下部外侧设置有推进器。将水下旋转摄像头通过线缆搭载在水面船体上，通过推进器驱动水面船体快递行进，通过声呐确定水面上的目标位置，通过电动绕线器下放水下旋转摄像头到指定水深处，通过水平电机和俯仰电机实现摄像头组件在水下全方位的采集图像，无需通过水下机器人姿态调整就能采集图像，图像采集方便快捷，通过图像结合声呐数据，大大提升水下环境探测的精度。

摘要： 本实用新型公开了一种水下探测器脱缆装置及水下探测器，其中该装置包括：基体中空且两端开口；移动柱一端开口，移动柱的开口与基体的一侧开口同向开设，移动柱未开口一端通过弹性件与盖板连接；于基体与移动柱共同开口侧相对的开口侧，盖板与基体密封连接；密封插座包括一体成型的固定部及从固定部向一侧延伸的插接部，插接部从基体与移动柱共同开口侧插入，并与移动柱的开口内壁卡接，固定部安装在基体该侧开口处的外壁上；插针电缆从移动柱内部穿过，其插针端位于移动柱的开口中，另一端依次穿出移动柱、弹性件及盖板；插孔电缆从密封插座内部穿过，其插孔端与插针电缆插接，另一端穿出密封插座。当线缆缠绕时，方便脱缆以回收水下探测器。

摘要： 本实用新型公开了一种用于水下探测器的油封防水结构及水下探测器，包括固定架、光电转换件、光阑、第一密封圈、玻璃层、油体和第二密封圈；所述光电转换件设于所述固定架上，其用于接收外界的光线；所述光阑上设有轴向通槽，套设于所述光电转换件的外侧，且与所述固定架相连；所述第一密封圈设于所述光阑与光电转换件接触处；所述玻璃层覆盖在所述光阑上远离固定架的一端，与所述光电转换件和光阑共同形成容纳腔；所述油体设于所述容纳腔内；所述第二密封圈设于所述玻璃层和光阑的接触处。本实用新型不仅能够保证测量结果的准确性，又能通过简易安装实现较好的密封防水性。