基于水下滑翔机的湍流仪研制

来源 :中国海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:adiwang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
海洋湍流混合过程对大洋热盐环流具有重要调控作用。因此海洋湍流混合特征量如湍动能耗散率等物理量的定量刻画,主要通过现场湍流观测来实现。为满足长期连续海洋湍流混合观测资料的迫切需求,本文研制了基于水下滑翔机的湍流观测仪。利用水下滑翔机移动平台测量海洋湍流的优点是自主化程度高,测量过程不需要人员操作而且不受船时海况的影响并可以长期大范围连续观测。  本文主要从滑翔机壳体设计、电子系统设计和数据消噪处理算法三个方面来介绍基于水下滑翔机的湍流观测仪研制。并且通过实验室试验和湖试对研制的仪器和观测平台进行了科学验证以及对整个系统性能指标进行评估和验证。  首先湍滑翔机壳体设计主要包括:导流罩设计,耐压壳体设计和传感器安装位置设计。导流罩设计成流线型,目的是减小滑翔机的阻力和保护耐压壳体。耐压壳体(或仪器舱)主要用于承受水下压力,并且为内部安装的传感器和电路系统提供水密空间。根据湍流观测原理以及后续数据处理算法对传感器合理安装位置进行设计。  其次是电子系统设计主要包括低噪音模拟信号调理模块;多通道高速数据采集模块;大容量数据存储模块;低功耗电源管理模块。低噪音模拟信号调理模块主要将传感器产生的微弱信号进行放大,滤波和阻抗匹配,降低信号在模拟通道传输时损耗。多通道高速数据采集模块主要对模拟信号进行高速 A/D转换,并通过大容量存储模块对数据进行存储。电源管理模块为各个模块合理分配电源降低整个电子系统功耗,达到长期观测的目的。  对于观测湍流信号易受到平台振动的影响,提出了基于维纳滤波的数据消噪处理算法,基于剪切信号与加速度信号的最优权重系数,去除剪切信号的振动噪声,获得有效的湍流观测数据。  最后为了验证仪器的有效性和稳定性,设计了耐压试验,电子系统可靠性试验和滑翔机配平试验,并进行了千岛湖试验,试验结果表明基于滑翔机的湍流观测仪能到达湍流观测要求以及消噪处理算法的准确性。
其他文献
随着现代社会信息技术的发展,对安全性的要求越来越高。因此,基于人体生物特征的识别技术得到了迅速的发展和应用。虹膜识别作为生物识别技术中比较有发展潜力的识别技术之一
电信业正面临经营环境和市场格局的一系列变化。在新形势下,电信运营商必须注重培育企业核心竞争力。以“客户为中心”的CRM 管理非常适用于电信业,只有通过客户关系管理,了
  本文给出了一种基于矢量地图的车辆轨迹实时校正改进算法。     本文分析了几种现有的车辆轨迹实时校算法,在此基础上对车辆轨迹校正中的一些问题提出了具有针
现场总线技术是当今自动控制领域最热门的技术之一,它是现场控制技术与现代电子、计算机、通讯技术相结合的产物,是应用在工业生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行
动态矩阵控制(DMC)是一种应用最广泛的预测控制算法。常规DMC实施时,控制器参数通常需要控制前通过仿真和实时试验凑试,费时费力;按此参数实施控制,也常常无法保证良好的控制
本文以城市供水系统为对象,利用神经网络提出了适用于供水负荷预测的DM-RBF 算法,并与其它神经网络相比后,发现该算法具有良好的性能。在泵站的优化调度中,在DM-RBF 建立的预
课题来源于武汉某激光成套公司的激光打标系统改造工程,对于控制系统的改造是本次改造工程的核心项目。本课题的研究本着在现有的激光打标机的条件下开发出更为先进、高效、
随着我国经济的发展,农业生产正逐渐由传统农业向现代化农业转变,设施农业是现代化农业的具体体现,是一个国家农业发展水平的重要标志,是高产、优质、高效农业的必然要求。因此,温
质谱分析是先将物质离子化,按离子的质荷比分离,然后测量各种离子谱峰的强度而实现分析目的的一种分析方法。 工业监控软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件,它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台,能以灵活多样的方式提供良好的用户开发界面和简捷的使用方法,其预先设置的各种软件模块可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能。 本文在介绍了国内外计算机监控系统、质谱发展及其发展过程的基础上,研
炉膛火焰温度场是对炉膛火焰监测和控制的最直接参数。为了维护锅炉运行的安全和稳定,必须对锅炉的燃烧过程进行自动控制,在自动控制过程中,需要选取一些能够及时响应燃烧过程热