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南海被动源OBS观测研究进展 认领 引用 被引量:1
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作者 徐敏 林泽晖 +7 位作者 肖卓 于传海 周勇 张亚运 丘学林 王元 刘丹 刘保华 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2026年第6期2276-2288,共13页
被动源海底地震仪(OBS)凭借其对天然地震与背景噪声宽频信号的高灵敏度记录能力,已成为探测海洋壳幔精细结构及其动力学过程的核心手段.近年来,基于被动源OBS观测阵列,南海壳幔速度结构与各向异性成像取得显著进展,揭示了洋壳非均匀性... 被动源海底地震仪(OBS)凭借其对天然地震与背景噪声宽频信号的高灵敏度记录能力,已成为探测海洋壳幔精细结构及其动力学过程的核心手段.近年来,基于被动源OBS观测阵列,南海壳幔速度结构与各向异性成像取得显著进展,揭示了洋壳非均匀性、岩石圈破裂、地幔对流、深部俯冲拖曳以及海洋背景噪声时空变化等关键过程,显著深化了对边缘海演化全生命周期和多圈层系统科学体系的认识.国家自然科学基金共享航次计划在多单位联合科考、OBS研发与应用、数据共享平台建设与人才培养等方面发挥了关键作用,为取得上述进展提供了重要支撑.依托共享航次计划建立的“统一部署、联合布放、风险共担、数据共享”机制,有效整合了多单位仪器资源,支撑了高密度、规模化观测网络的构建,为获取高质量地震数据提供了关键保障.未来,应构建高密度三维观测网络,发展长期实时监测能力,深化多学科融合,推动智能反演与数据同化方法的应用,并进一步完善科学数据共享机制,为南海地球系统科学研究提供坚实的观测基础. 展开更多
关键词 南海 海底地震仪 被动源地震探测 国家自然科学基金共享航次计划
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海底地震仪震源离线对初至波走时及地壳结构建模影响的定量评估:以北冰洋JASMInE航次为例 认领 引用
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作者 谭平川 李家彪 +4 位作者 牛雄伟 方银霞 丁巍伟 张涛 孔凡圣 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2026年第4期1374-1384,共11页
基于海底地震仪(Ocean Bottom Seismometer, OBS)数据开展精确的地壳速度建模,需要准确的走时信息,而震源与测线之间的空间偏移可能对此产生重要影响.本研究以2021年在北冰洋加克洋中脊开展的北冰洋洋中脊国际联合考察计划航次(Joint Ar... 基于海底地震仪(Ocean Bottom Seismometer, OBS)数据开展精确的地壳速度建模,需要准确的走时信息,而震源与测线之间的空间偏移可能对此产生重要影响.本研究以2021年在北冰洋加克洋中脊开展的北冰洋洋中脊国际联合考察计划航次(Joint Arctic Scientific Middle-ocean ridge Insight Expedition, JASMInE)的实测数据为例,定量评估了震源离线对初至波走时及地壳结构建模精度的影响.结果显示:对于加克洋中脊的典型地壳结构,当震源离线距离小于4 km,且炮检距大于6 km时,初至波走时误差∆t通常小于120 ms,满足地壳结构正反演精度要求.统计结果显示,JASMInE航次中震源与OBS测线的平均垂直离线距离为2.5±1.5 km.震源离线对初至波的影响主要集中在炮检距小于6 km的区域,该部分信号多为水层直达波,通常不用于地壳结构建模.在地壳增厚至7.5 km的岩浆中心,建议炮检距>10 km以减小误差.一般而言,水深起伏导致的偏差<50 ms(约0.175 km莫霍深度变化),而岩浆中心叠加地壳厚度横向变化时最大偏差为140 ms,对应莫霍深度误差<0.5 km,整体误差处于可控范围内.上述成果不仅验证了JASMInE航次二维地壳速度模型的可靠性,也为极地复杂环境下OBS震源布设和数据解释提供了定量化理论依据. 展开更多
关键词 海底地震仪 震源离线 初至波走时 地壳速度结构 JASMInE航次 加克洋中脊
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一种中频底质声学原位测量系统研制与应用 认领 引用
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作者 刘保华 于凯本 +6 位作者 潘耀宗 于盛齐 阚光明 李春乾 陈波波 宗乐 张成伦 《声学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第4期1305-1314,共10页
本文研制了一种基于高频微振动贯入技术的中频底质声学原位测量系统,用于海底沉积物中频声速和声衰减系数的原位测量。该系统由机械液压、声学换能器、声波发射采集、总体控制和辅助测量等五个子系统组成。提出了一种“高频-同速-反向-... 本文研制了一种基于高频微振动贯入技术的中频底质声学原位测量系统,用于海底沉积物中频声速和声衰减系数的原位测量。该系统由机械液压、声学换能器、声波发射采集、总体控制和辅助测量等五个子系统组成。提出了一种“高频-同速-反向-双振动电机”技术,并将其作为探杆贯入的动力来源,在提高贯入深度和速度的同时,减小了振动对沉积物的扰动。自主研制的发射换能器工作频带可覆盖1~20 kHz,小型接收换能器灵敏度优于-196 dB,通过高保真CW脉冲的发射提高了声速和声衰减系数的计算精度。近海测试表明,该系统工作稳定可靠,主要技术指标达到设计要求。2025年4月,该系统搭载“向阳红01”号科考船在中国南海北部陆架开展了62个站的底质声学原位测量,获得了海底沉积物中频声速和声衰减系数,可为海洋声场精确预报提供重要的环境数据支撑。 展开更多
关键词 底质声学 原位测量 振动贯入 中频 声速 声衰减系数
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基于高精度导波雷达测距原理的浮子式验潮仪现场校准方法 认领 引用
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作者 朱丽萍 贾伟广 +6 位作者 陈宇东 王爱军 刘苓 秦鑫培 于建清 程绍华 张川 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2026年第6期1335-1341,共7页
提出一种基于导波雷达测距原理的现场、原位校准方法,旨在解决海洋台站浮子式验潮仪现场量值溯源难题。首先,基于海洋潮汐实时变化的动态特性,创造性提出标准器动态计量性能要求,推动动态计量体系建设,明确标准器在静态和动态潮汐环境... 提出一种基于导波雷达测距原理的现场、原位校准方法,旨在解决海洋台站浮子式验潮仪现场量值溯源难题。首先,基于海洋潮汐实时变化的动态特性,创造性提出标准器动态计量性能要求,推动动态计量体系建设,明确标准器在静态和动态潮汐环境下的指标要求,静态误差≤±3 mm,动态误差≤±5 mm/min;其次,优化标准器动态校准流程及数据处理方法;最后,试验验证表明,校准方法操作性强、高效便捷、满足浮子式验潮仪现场校准要求。本方法填补了海洋台站潮位仪原位校准空白,对推动相关国家计量技术规范的制定具有重要指导与促进作用,对提升海洋潮位观测数据的质量控制水平和完善海洋观测质量控制体系具有重要理论意义和实践价值。 展开更多
关键词 计量学 现场校准方法 动态计量 浮子式验潮仪 导波雷达
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国产OBS研发及在NSFC南海地球物理共享航次的成功实践 认领 引用
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作者 丘学林 郝天珧 +1 位作者 阮爱国 游庆瑜 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2026年第6期2263-2275,共13页
海底地震仪(OBS)是海洋地球物理调查亟需的高新技术仪器,而这些设备自主研发的海试、应用,以及深地震探测的实施,均高度依赖合适的科考船和专业调查航次.21世纪最初10年,国产OBS获得成功,与此同时,国家自然科学基金委员会(NSFC)共享航... 海底地震仪(OBS)是海洋地球物理调查亟需的高新技术仪器,而这些设备自主研发的海试、应用,以及深地震探测的实施,均高度依赖合适的科考船和专业调查航次.21世纪最初10年,国产OBS获得成功,与此同时,国家自然科学基金委员会(NSFC)共享航次计划启动实施,这两个原本独立的发展进程恰逢其时,共同促进了南海OBS探测的快速发展,并推动了“船时-仪器-数据-成果”的共享合作模式.在连续15年的南海地球物理共享航次中(2010—2024),共投放了近760台次的国产OBS,平均回收率高达95%,大容量气枪放炮测线约1.8万km,积累了海量实测数据.基于这些数据,搭载科学家发表了数十篇的高水平学术论文,极大推动了南海陆缘和洋盆的深部地壳结构研究.虽然2018年以前的仪器性能略有波动反复,但总体趋于稳定成熟,2010—2018年间共享航次的主动源OBS探测只分布在北纬14°以北的南海中北部,涵盖东北部被动陆缘和俯冲带、西北部陆缘裂解和离散地块,以及中央海盆残余扩张脊和中南断裂带等构造单元,相关研究取得了重要科学认识.本文系统回顾这段历史发展过程,总结了航次经验和亮点成果,并展望未来. 展开更多
关键词 海底地震仪(OBS) 地球物理共享航次 深地震探测 地壳结构 南海
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基于TDC-GP22的高精度声速仪设计与实现 认领 引用
6
作者 赵冬冬 王磊 +2 位作者 陈朋 李亦然 吕成财 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2026年第1期1-9,共9页
在海洋资源勘测和环境监测活动中,常需要准确测量水下声速信息。利用TDC-GP22设计了一种低成本的小型化声速仪,针对飞行时间(Time of Flight,TOF)法测声速过程中存在的超声波衰减等问题,提出了一种基于首波脉冲宽度的可变阈值算法,根据... 在海洋资源勘测和环境监测活动中,常需要准确测量水下声速信息。利用TDC-GP22设计了一种低成本的小型化声速仪,针对飞行时间(Time of Flight,TOF)法测声速过程中存在的超声波衰减等问题,提出了一种基于首波脉冲宽度的可变阈值算法,根据回波信号的首波脉冲宽度值动态调整检测阈值,提高了测量结果的稳定性。同时通过分析声速测量过程中的常见误差来源,在系统动态标定环节设计了一种基于RBF神经网络的温度补偿算法,校准了温度带来的换能器频率偏移以及声电延时等误差。在不同温盐条件下的声速测量结果表明该系统能以较低的成本获取高精度水下声速信息。 展开更多
关键词 声速仪 声速测量 TDC-GP22 超声波 首波检测 RBF神经网络
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多普勒海流计测速精度的校准方法 认领 引用
7
作者 刘永伟 高维营 +2 位作者 刘子琦 李肆武 商德江 《应用声学》 CSCD 北大核心 2026年第1期169-177,共9页
多普勒海流计在海洋调查与勘探、船舶航速测量等方面得到广泛应用,标定其测速的精度是有重要意义的。针对拖曳水槽标定存在的误差膨胀以及粒子图像测速仪测速精度有限的问题,研制了流速连续可调的立式循环水槽,并采取了避免声学共振的措... 多普勒海流计在海洋调查与勘探、船舶航速测量等方面得到广泛应用,标定其测速的精度是有重要意义的。针对拖曳水槽标定存在的误差膨胀以及粒子图像测速仪测速精度有限的问题,研制了流速连续可调的立式循环水槽,并采取了避免声学共振的措施,采用超级多普勒激光测速仪标定工作段的流速,以此流速作为基准值完成对多普勒海流计测速精度的计量校准。在流速范围为0.01~3 m/s内,采用超级激光多普勒测速仪标定的工作段流速的合成测量不确定度不大于4.4 mm/s。通过对一多普勒海流计进行试验测试,发现电缆的卡门涡街效应引起的振动会造成一定的测速偏差,采用螺旋线技术能够减少该偏差,并计算了所标定的多普勒海流计测速精度的测量不确定度。研究结果为多普勒海流计测速精度的准确计量奠定了基础。 展开更多
关键词 多普勒海流计 立式循环水槽 超级激光多普勒测速仪 计量校准 测量不确定度
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DGS AT1M-11型海洋重力仪在东北印度洋的应用与研究 认领 引用
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作者 王星月 毛华斌 +3 位作者 戚永锋 邢焕林 余凌晖 李先鹏 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2026年第1期168-177,共10页
开展海洋区域重力场研究对理解海洋动力过程、海底地质构造及全球气候变化具有重要意义。高精度海洋重力勘探技术成为目前海洋重力场调查的发展趋势。中国科学院南海海洋研究所“实验6”科考船配备了DGS AT1M-11型海洋重力仪,该重力仪... 开展海洋区域重力场研究对理解海洋动力过程、海底地质构造及全球气候变化具有重要意义。高精度海洋重力勘探技术成为目前海洋重力场调查的发展趋势。中国科学院南海海洋研究所“实验6”科考船配备了DGS AT1M-11型海洋重力仪,该重力仪具有高精度、高可靠性、可全局动态测量的特点。在该重力仪开始使用之前,对其进行了精度评估,包括静态测试、内符合精度测试,结果均符合海洋调查测量规范的要求。利用2022年在东北印度洋采集的实测数据与重力恢复及气候试验(gravity recovery and climate experiment,GRACE)重力场数据相对比,其结果呈现出基本一致的趋势,且该航次的航前航后基准测试与重力交点差结果分别为-0.73mGal与1.15mGal,表明该仪器数据具有较高准确性,可用于高精度海洋重力测量。10°S以北90°E海岭重力场与水深不成比例,说明地壳厚度的均衡补偿存在差异,海岭由非均质性的物质组成。通过对实测数据所获得的自由空间重力异常进行反演,结果表明在90°E海岭之下存在与地形起伏载荷补偿相关的增厚地壳。 展开更多
关键词 DGS AT1M-11型海洋重力仪 90°E海岭 东北印度洋 重力模拟 “实验6”科考船
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海洋产业仪器共享服务平台建设与探索——以西丽湖国际科教城海洋产业仪器共享服务平台为例 认领 引用
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作者 梁钰莹 李强 +1 位作者 邓衢文 张康康 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2026年第3期252-261,共10页
随着海洋科学技术研究的深入推进与海洋经济在国民经济中地位的持续提升,共享海洋调查和开发所需各类仪器设备,已成为解决海洋行业发展问题的重要途径之一。该研究以深圳西丽湖国际科教城海洋产业仪器共享服务平台为研究对象,系统阐述... 随着海洋科学技术研究的深入推进与海洋经济在国民经济中地位的持续提升,共享海洋调查和开发所需各类仪器设备,已成为解决海洋行业发展问题的重要途径之一。该研究以深圳西丽湖国际科教城海洋产业仪器共享服务平台为研究对象,系统阐述其建设理念、运行机制与实践路径,探索海洋产业仪器共享模式。该平台针对海洋产业需求,提出“仪器即服务(IaaS)-技术即服务(TaaS)-平台即服务(PaaS)”三级服务模式,突破传统单一的仪器共享边界,实现了仪器、技术、数据与人才的多维协同。该模式有效破解了海洋仪器重复购置、资源分散、利用率低等共性难题,降低了涉海企业与科研机构的研发成本,为深圳市建设“全球海洋中心城市”提供了科技支撑。其机制创新与服务范式,亦为我国其他地区构建同类平台提供了可复制的方案。 展开更多
关键词 海洋产业 仪器共享 共享服务 平台建设
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采用化学-光学联用技术的海洋生态原位测定仪核心性能指标海试方法研究 认领 引用
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作者 邢旭峰 路宽 +1 位作者 陈利博 黄妙芬 《海洋技术学报》 2026年第4期18-26,共9页
针对化学分析与光学技术联用监测技术(以下简称化学-光学联用技术)海洋生态原位测定仪缺乏专属海试规范的问题,本文构建以准确度、稳定性、可靠性为核心的多层次定量化海试评价体系,包含标准化测试方法、可量化评价指标与明确判定标准... 针对化学分析与光学技术联用监测技术(以下简称化学-光学联用技术)海洋生态原位测定仪缺乏专属海试规范的问题,本文构建以准确度、稳定性、可靠性为核心的多层次定量化海试评价体系,包含标准化测试方法、可量化评价指标与明确判定标准。以海洋总碱度原位测定仪为受试对象,在广东省珠海市桂山岛附近锚泊平台开展海试验证。结果表明:该体系可操作性强、评估结果科学透明,能有效完成仪器核心性能的综合量化评价;受试仪器三大核心性能基本达标,仅数据获取率因光学检测器松动未达要求。本文构建的海试技术体系,为同类仪器在锚泊平台的性能评估提供了标准化方法参考,也为该类仪器的规范化研发与业务化应用奠定了技术基础。 展开更多
关键词 化学-光学联用技术 海洋生态原位测定仪 核心性能指标 海上试验 性能评价体系
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海水二氧化碳分压传感器室内标定方法建立与关键影响因素探究 认领 引用
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作者 于涛 王聪 +1 位作者 王宝森 张川 《海洋技术学报》 2026年第3期40-50,共11页
目前全球气候变化所引发的后果日益凸显,二氧化碳(CO2)等温室气体在其中扮演着重要角色,且海水酸化现象导致海洋生态系统产生不可逆的变化,因此全球海洋研究机构均开始重视海水中二氧化碳气体变化及海气通量等要素的监测。目前常用... 目前全球气候变化所引发的后果日益凸显,二氧化碳(CO2)等温室气体在其中扮演着重要角色,且海水酸化现象导致海洋生态系统产生不可逆的变化,因此全球海洋研究机构均开始重视海水中二氧化碳气体变化及海气通量等要素的监测。目前常用手段主要包括走航观测及原位现场连续监测,其中原位传感器由于可实现实时连续监测而得到广泛应用。本文针对海水二氧化碳分压原位传感器研究建立了一套室内标定方法。利用自行搭建的标定设备,首次针对水体温场性能、非色散红外(Non-Dispersive Infrared Spectroscopy,NDIR)检测器漂移、水中二氧化碳浓度稳定性/均匀性及浓度调节等因素在标定过程中产生的影响开展了系统研究。结果表明:本试验过程水温控制精度优于0.002℃时对标定结果无影响,但若大于0.02℃时由于温度变化所引起的本底xCO2波动或不均匀度可能超过1μmol/mol;同时,保持环境温度恒定有利于抑制NDIR检测器漂移影响;采用合适的二氧化碳含量调节手段(向试验水体内加入一定量酸/碱试剂)可温和构建不同梯度浓度的标定条件。以3台二氧化碳分压传感器作为标定对象验证该方法,结果显示经标定后误差降低一个数量级。本文所建立的方法可广泛应用于此类仪器的室内标定,修正因仪器自身性能下降等原因导致的测量误差,为海水二氧化碳分压传感器的计量检定/校准、性能评估和数据质量控制提供了可靠的室内解决方案。 展开更多
关键词 海水二氧化碳分压传感器 标定方法 误差 非色散红外光谱法
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一种抛弃式海洋剖面测量仪的设计与实现 认领 引用
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作者 唐杨捷 严梁柱 +1 位作者 曹蒋瑜 石钊睿 《机械管理开发》 2026年第2期134-136,共3页
针对现有船载CTD和锚系浮标等海洋环境参数观测方式存在的布防和回收困难、成本较高等问题,设计并制作了一款抛弃式海洋剖面测量仪,对其工作原理和结构设计进行了介绍。该测量仪主要由浮力舱和抛弃结构总成两部分组成,对其整体结构进行... 针对现有船载CTD和锚系浮标等海洋环境参数观测方式存在的布防和回收困难、成本较高等问题,设计并制作了一款抛弃式海洋剖面测量仪,对其工作原理和结构设计进行了介绍。该测量仪主要由浮力舱和抛弃结构总成两部分组成,对其整体结构进行了耐压和密封测试,并且完成海试任务,用于海洋温盐深参数测量研究,为未来海洋观测提供有效的技术参考。 展开更多
关键词 海洋观测 抛弃式 温盐深 测量仪
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海洋温度传感器动态温度测量误差及修正方法研究 认领 引用
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作者 单威 石嘉 +6 位作者 孙建平 李婷 王光耀 魏传杰 刁福广 杜澜 李嘉豪 《计量学报》 CSCD 北大核心 2026年第5期671-678,共8页
为提高国产海洋温度传感器的测量水平,基于自研海洋温度传感器,开展海洋温度传感器动态温度测量误差及修正方法研究。对自研海洋温度传感器进行稳定性测试和静态水浴精确校准,扩展不确定度为0.93 mK(k=2)。利用大型高稳定性恒温槽模拟... 为提高国产海洋温度传感器的测量水平,基于自研海洋温度传感器,开展海洋温度传感器动态温度测量误差及修正方法研究。对自研海洋温度传感器进行稳定性测试和静态水浴精确校准,扩展不确定度为0.93 mK(k=2)。利用大型高稳定性恒温槽模拟海试工况,分别在5、35℃进行动态温度测量实验。结果表明,海洋温度传感器下抛时,测温电路温度变化导致测量温度与实际温度出现偏差,最大偏差近0.40 mK。通过对测温电路温度补偿,可以有效提高测温电路的测量稳定性。研究成果可为国产高精度海洋温度传感器的技术迭代提供关键支撑。 展开更多
关键词 温度测量 海洋温度传感器 负温度系数 热敏电阻温度计 动态热响应 不确定度
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国产宽频带海底地震仪时钟误差校正 认领 引用
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作者 李明俊 蔡晨 +4 位作者 卢绍平 牛雄伟 范建柯 李家彪 高锐 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2026年第6期2302-2317,共16页
利用海底地震仪(OBS)在回收时与全球定位系统(GPS)对钟得到的对时偏移量(skew value)进行线性校正,是目前常用的时间校正方法之一.然而,当OBS记录的对时信息不完整时,线性校正并不能有效校正数据中的时间误差,甚至可能会增大时间误差.... 利用海底地震仪(OBS)在回收时与全球定位系统(GPS)对钟得到的对时偏移量(skew value)进行线性校正,是目前常用的时间校正方法之一.然而,当OBS记录的对时信息不完整时,线性校正并不能有效校正数据中的时间误差,甚至可能会增大时间误差.而准确的时间校正在OBS数据处理中非常关键.本文基于2019—2020年在南海海盆采集的国产宽频带OBS数据,结合南海周缘部分陆地台站,根据OBS记录的对时信息情况,利用格点搜索方法与背景噪声互相关方法,进行了精细的时间校正.研究结果发现,国产OBS记录的对时偏移量可能存在整数秒的时间误差,致使校正后的数据中仍出现显著的线性时钟漂移.格点搜索方法可以准确获取整数秒的时间误差,得到完整的对时偏移量,进而完成线性校正.同时,格点搜索方法还可用于无对时信息的OBS数据时间校正.另外,OBS数据在完成线性校正后,还可能存在非线性的时钟漂移,通过背景噪声互相关方法进行多次迭代分析,获取了完整的时钟漂移量.校正后的OBS数据,平均时间误差降低至26 ms.本研究加深了对国产OBS记录的对时偏移量的认识,进一步完善了国产OBS数据时间校正内容,可获得高时钟准确度的数据,为地震波成像、地震定位等需要准确到时的研究提供高质量的数据基础. 展开更多
关键词 时间校正 国产宽频带海底地震仪 整数秒的时间误差 非线性时钟漂移
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异区均匀磁场线圈结构的优化设计 认领 引用
15
作者 刘旭菲 伏吉庆 +1 位作者 彭丽莎 黄松岭 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2026年第6期1817-1827,共11页
针对海洋磁力仪现场校准中高均匀磁场装置体积庞大、仪器串扰严重等问题,该文采用异区高阶均匀磁场线圈结构,提出一种基于混合整数规划与内点法的协同优化策略。该系统通过多线圈对称布局与参数优化设计,在满足装置尺寸和异区间距等约... 针对海洋磁力仪现场校准中高均匀磁场装置体积庞大、仪器串扰严重等问题,该文采用异区高阶均匀磁场线圈结构,提出一种基于混合整数规划与内点法的协同优化策略。该系统通过多线圈对称布局与参数优化设计,在满足装置尺寸和异区间距等约束条件的同时,实现两个独立的高均匀磁场区域。为提升磁场均匀性,该文基于磁场的泰勒展开构建目标函数,建立非线性规划模型,采用混合整数规划与内点法协同优化策略,实现了线圈位置系数与匝数的多参数耦合优化。所设计的七段异区线圈系统在长度0.2R区间内的磁场均匀度理论计算值达到10-6量级,实测线圈装置在6 cm均匀区内的磁场均匀度小于1×10-5,验证了优化设计的有效性。相较于传统的单区均匀线圈,该设计通过调整异区间距,有效地降低了仪器间串扰,突破了传统单区均匀线圈尺寸对均匀区域长度的限制,为磁力仪现场校准提供了小型化解决方案,并具有良好的通用性。 展开更多
关键词 异区均匀磁场 多线圈系统 混合整数规划 内点法
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轻型海洋科考仪器快速回收方法 认领 引用
16
作者 蔡建南 王鹏 +3 位作者 张宴泽 夏俊强 邱家祺 王海黎 《厦门大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2026年第2期289-295,共7页
[目的]针对海洋轻型仪器回收作业效率低、稳定性差、人力成本高的关键问题,本研究提出一种基于长碳素杆抓取装置与缠绕止荡的改进方案.[方法]将海洋轻型仪器回收分解为抓取与止荡两个问题.设计长碳素杆加卸扣的抓取装置扩展抓取距离:通... [目的]针对海洋轻型仪器回收作业效率低、稳定性差、人力成本高的关键问题,本研究提出一种基于长碳素杆抓取装置与缠绕止荡的改进方案.[方法]将海洋轻型仪器回收分解为抓取与止荡两个问题.设计长碳素杆加卸扣的抓取装置扩展抓取距离:通过悬臂梁挠度计算公式优化碳素杆参数(长度2.1 m、直径25 mm);利用应力分布高斯模型模拟卸扣销孔的应力集中情况,设计出安全可靠的抓取装置.结合缠绕摩擦力模型提出缠绕止荡方案,从而实现人力放大,缩减人员配备,提升回收成功率与安全性.最后,通过动力学响应分析验证不同海况下本文方法的适应性.[结果]中-印尼联合航次实船测试表明,4级海况下1人可稳定回收120 kg级仪器,安全余量为82%,单次回收时间不超过108 s,摆角抑制率达68%.[结论]该海洋轻型仪器快速回收与止荡方法所需设备简单,稳定性和安全性高,能有效缩减人力成本,提升回收效率. 展开更多
关键词 轻型仪器回收 长碳素杆 抓取卸扣 缠绕止荡
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多阈值自适应滤波在科研鱼探仪噪音处理中的应用 认领 引用
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作者 胡斯凯 梅多维 +1 位作者 王林飞 尉佳 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2026年第4期111-119,共9页
在联合地球物理探测任务中,科研鱼探仪数据中广泛存在的条带状强干扰噪声,严重影响了海底羽状流等构造体识别的准确性。为提升剖面信噪比与构造信息保真度,本文提出一种基于多阈值自适应滤波方法,融合目标强度、走向方向与梯度变化等空... 在联合地球物理探测任务中,科研鱼探仪数据中广泛存在的条带状强干扰噪声,严重影响了海底羽状流等构造体识别的准确性。为提升剖面信噪比与构造信息保真度,本文提出一种基于多阈值自适应滤波方法,融合目标强度、走向方向与梯度变化等空间域特征,构建三重阈值判定体系,并引入滑动窗口自适应中值滤波机制,实现条带状噪声压制,增强海底冷泉羽状流的边界清晰度与内部结构连续性,通过模型验证了算法实用性,并在实测冷泉数据处理中取得良好效果,为后续构造识别与定量分析提供了可靠的前处理基础。 展开更多
关键词 科研鱼探仪 多阈值自适应滤波 噪声压制 羽状流
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JPM-HT2分体式海洋拖曳质子磁力仪研制 认领 引用
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作者 胡洋 张爽 陈曙东 《吉林大学学报(信息科学版)》 CAS 2026年第3期566-572,共7页
针对深水海洋勘探中复杂地形与动态环境的挑战,提出一种分体式海洋拖曳测磁系统架构,并研制了JPM-HT2磁力仪。该系统将电子单元与传感器解耦,电子模块采用轻量化铝盒封装,增强系统的可部署性;传感器采用“8”字线圈结构,满足海洋测磁全... 针对深水海洋勘探中复杂地形与动态环境的挑战,提出一种分体式海洋拖曳测磁系统架构,并研制了JPM-HT2磁力仪。该系统将电子单元与传感器解耦,电子模块采用轻量化铝盒封装,增强系统的可部署性;传感器采用“8”字线圈结构,满足海洋测磁全向探测需求,高强度的玻璃纤维筒保护传感器免受水下复杂机械冲击。实验结果表明,传感器在不同姿态下测得信号的信噪比最大可达38.2;最小值为11.6,达到最大值的30.4%。同时,对传感器在不同方位下的灵敏度测试结果表明,JPM-HT2磁力仪在3 s测量周期下的灵敏度最优为0.050 nT,最差为0.065 nT,优于大多数商用磁力仪0.1 nT的最优灵敏度。此外,模拟海洋动态测量过程时仪器动态灵敏度为0.19 nT。最后,评估仪器的测磁分辨率优于0.01 nT,这表明该仪器能在深水复杂地形与动态环境下进行准确的磁力探测。 展开更多
关键词 海洋磁力仪 质子磁力仪 全向性 灵敏度
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深海溶解氧传感器结构设计与仿真分析 认领 引用
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作者 井国宁 司惠民 +1 位作者 赵宇梅 杨鹏程 《海洋技术学报》 2026年第3期28-39,共12页
为满足4 000 m级深海溶解氧(Dissolved Oxygen,DO)的高精度原位测量需求,本文提出一种基于荧光猝灭法的深海溶解氧传感器集成结构,围绕光路系统优化与耐压壳体强度设计开展了系统研究。光学系统采用背向反射式布局,通过多物理约束耦合... 为满足4 000 m级深海溶解氧(Dissolved Oxygen,DO)的高精度原位测量需求,本文提出一种基于荧光猝灭法的深海溶解氧传感器集成结构,围绕光路系统优化与耐压壳体强度设计开展了系统研究。光学系统采用背向反射式布局,通过多物理约束耦合优化将双光源夹角确定为64°,在提升信号信噪比与抗干扰能力的同时,实现了狭小空间内的结构紧凑化设计。基于基尔霍夫薄板理论与短圆筒外压屈曲模型,完成了蓝宝石窗口与钛合金壳体的强度理论计算。进一步引入考虑密封配合间隙内液体压力的精细化有限元仿真方法,系统分析了壳体在深海高压环境下的应力分布与变形行为,识别出由“杠杆效应”引发的壳体端部翘曲变形机制,以及端盖法兰根部的应力集中与数值奇异问题。经圆角过渡结构优化后,关键区域平均应力降幅超50%,满足强度设计要求。最终通过50 MPa水静压力试验,验证了传感器结构的完整性与密封可靠性。结合海试比对试验结果,验证了高压环境下光路性能的稳定性与测量准确性。研究成果可为深海荧光溶解氧传感器的工程化设计提供理论支撑与技术参考。 展开更多
关键词 深海溶解氧 荧光猝灭法 光路设计 强度理论计算 有限元仿真 结构优化
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一种基于微锥形U型光纤-LSPR超高灵敏度的海水盐度传感器 认领 引用
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作者 李小宇 王芷若 胡志家 《安徽大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2026年第2期42-49,共8页
作为地球水体的关键参数,海水盐度对许多方面的观测至关重要.精确测量海水盐度,对维护近海生态系统平衡意义重大.为此,提出了一种基于微锥形U型光纤表面等离子体效应的盐度传感器.结果表明,该传感器实现了对盐度极高灵敏度的测量,同时... 作为地球水体的关键参数,海水盐度对许多方面的观测至关重要.精确测量海水盐度,对维护近海生态系统平衡意义重大.为此,提出了一种基于微锥形U型光纤表面等离子体效应的盐度传感器.结果表明,该传感器实现了对盐度极高灵敏度的测量,同时表现出良好的线性响应,其检测极限达到0.00113%. 展开更多
关键词 光谱学 局域表面等离子体共振 微锥形光纤 盐度传感 金纳米颗粒
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