一、新型水中无人探测器（论文文献综述）
苑立波,童维军,江山,杨远洪,孟洲,董永康,饶云江,何祖源,靳伟,刘统玉,邹琪琳,毕卫红[1]（2022）在《我国光纤传感技术发展路线图》文中研究说明四十多年来,我国光纤传感技术在经济发展和市场需求的牵引下快速成长。针对我国光纤传感若干典型的细分技术领域,概括性地给出了各个细分技术的发展历程、技术现状及面临的主要问题,使读者能更好地理解我国光纤传感技术发展的样貌,把握我国光纤传感技术市场需求呈指数型增长的发展趋势。
李澜[2]（2021）在《基于无人机高光谱遥感的城市中小河流水质等级判别研究》文中研究指明水环境污染问题日益严重,而城市河流众多、水网交错、生态系统脆弱,是城市水污染问题高发地,传统水质采样化验方法成本较高。随着科技的发展,遥感技术因其非接触、全局监测的技术优势,可作为现有监测手段的补充,提高现有城市环境的监测力度。但现有卫星遥感探测器的时空分辨率的限制,只能对大面积水体进行监测,难以满足城市中小河流的水质监测需求。针对现有卫星遥感难以满足城市中小河流水质的监测需求,本文将无人机高光谱技术应用到城市中小河流的水环境监测中来。首先选择上海市嘉定区和青浦区为研究区域,开展野外同步水质光谱数据采集实验,获取各等级水质样本数据。随后在此基础上提出了基于光谱二阶微分波动指数的水质等级遥感判别方法。为了将该模型应用到无人机高光谱遥感图像上,设计了基于无人机高光谱遥感水环境监测的技术流程方案,并针对其中的反射率反演、水面阴影校正以及耀斑处理三个关键技术进行研究。最后通过上海市嘉定区和青浦高光谱水质检测飞行实验检验了本文研究对于城市中小河流的水质等级判别的可行性和适用性。本论文的主要工作和创新之处如下:1)提出了光谱二阶微分波动指数的城市河流水质等级遥感判别方法。与现有基于参数反演的水质等级遥感判别方法不同,本文直接从各等级水体的光谱特征进行分析,通过提取水体光谱二阶微分的局部极值点形成包含二阶微分的波动范围的上下包络线,进而利用上下包络线计算反映二阶微分震动范围的波动指数,通过对各等级水体的波动指数进行分析后发现,水体光谱二阶微分波动指数与水质等级具有正向相关关系,水质等级越高,水质越差,水体光谱二阶微分波动指数越高,随后选择各等级差异较大的特征波段的平均波动指数为特征向量,构建水质等级遥感判别模型,经测试,本文所提方法效果的各类水质等级识别准确度均要优于基于参数反演的水质等级。随后在原有数据基础上进行仿真测试,测试了不同光谱分辨率和信噪比对于模型效果,分析了光谱分辨率和信噪比对于基于参数反演的水质等级识别方法以及本文所提方法的影响。2)对于劣Ⅴ类这类污染水体的污染类型,分析了总磷超标型、氨氮超标型和总磷氨氮同时超标型三种不同类型的劣Ⅴ类水体的光谱特征差异,并在特征差异的基础提出了一种光谱特征形态指数的劣Ⅴ类水体污染类型遥感判别方法,经过检验劣Ⅴ类水体污染类型识别准确度达到了75%。3)提出了基于邻域线性校正的水面阴影校正方法。本文在充分调研现有遥感图像阴影校正方法基础上,提出了基于邻域线性校正的阴影校正方法,通过邻域正常水体可见光与近红外反射率之间关系进行传递,计算阴影区域内水体的阴影补偿量,最后根据空间滤波消除区域边界完成阴影区域校正,开展验证实验,将本文方法与传统的基于HSI色彩空间以及基于内外轮廓线匹配法进行对比,结果表明:本文方法能有效对阴影区域进行校正,对于纹理特征的保持能力与传统方法相当,但光谱特征的保持能力优于经典方法。4)提出了基于离散余弦变换的水面耀斑恢复方法。本方法首先从保真度和连续性两方面构建全局优化函数,随后使用离散余弦变换进行迭代求解待恢复区域的最佳像素值,随后将本文方法与基于偏微分方程的CDD和基于区块填充的Criminisi方法在不同耀斑区域面积占比的无人机遥感图像上进行对比实验,结果显示:三种方法均能很好对小面积的耀斑区域进行恢复,随着耀斑区域面积的增大,CDD法借鉴物理学当中热扩散的原理,耀斑区域面积较大时会出现区域分块现象,且耀斑区域面积越大,分块现象越明显;而Criminisi法由于采用区块相似匹配的原理,易出现误匹配的现象,本文方法优于直接对待处理区域进行求解,受耀斑区域面积影响较小,并且光谱特征的保持能力也要优于其他两种经典方法。
华康健[3]（2021）在《水下光子计数激光雷达关键技术研究》文中研究说明光子计数激光雷达又被称为单光子激光雷达,是一种具有高灵敏度、高时间分辨率的激光雷达。它采用能探测低至单个光子量级弱回波信号的光电探测器—单光子探测器作为光电转换器件,再配合高精度的时间相关单光子计时技术（Time correlated single photon counting,TCSPC）可以完成弱信号的高精度探测,适用于远距离、低反射率目标等回波强度受限的场景。目前光子计数激光雷达系统已经得到了广泛的研究和应用。在探测距离方面,光子计数激光雷达已经能完成几十公里到几百公里的目标成像任务;在缩短成像时间方面,研究人员提出了多波束、阵列式和频率互用等体制的光子计数激光雷达;在提高成像质量方面,基于图像空间相关性、噪声信号统计特性差异等的重建算法得到了广泛的关注。然而,目前针对水下目标探测的光子计数激光雷达却研究较少。相对于传统的激光雷达,将光子计数激光雷达应用到水下目标探测拥有多种优势。首先,由于水对光的衰减作用很强,传统的激光雷达在水下的探测距离受到极大限制,使用光子计数激光雷达有利于提升水下探测距离;其次,水下成像的某些任务场景如水下线缆或管道成像等需要重建出较高精度的三维图像作为检修的依据,光子计数激光雷达的时间分辨率极高有利于提升三维图像的质量。但是,将光子计数激光雷达应用到水下目标探测会遇到一系列新的问题。水对光有较强的后向散射,该后向散射对于系统而言是强噪声光,并且该噪声光和传统的背景噪声光不相同,传统的背景噪声光一般认为是恒定的而后向散射噪声是随着距离和出射光强度发生变化的。水下目标的探测就是要在后向散射噪声的干扰中重建出目标距离信息。为了扩展光子计数激光雷达的应用范围,使其适用于水下应用环境,对光子计数激光雷达水下目标探测的一些关键技术进行了研究。主要包括光在水下的传输特性研究、光子计数激光雷达水下目标探测概率模型的建立、水下高噪声环境下的成像方法、水下光子计数成像距离游走误差的校正和低累加时间成像方法。这些研究的创新点为:1)提出了光子计数激光雷达水下目标探测概率模型。用体散射函数（Volume Scatter Function,VSF）来定量的描述后向散射的强度分布并根据光学几何约束和泊松探测模型推导了目标探测概率的表达式。使用该表达式分析得出,不同于陆地激光雷达,水下光子计数激光雷达提高出射光能量并不一定能提升目标探测概率,出射光能量的提升会导致后向散射变强即噪声变大。类似地,近距离目标由于更强的后向噪声也不一定比远距离目标的探测概率更高,要想得到高的目标探测概率需要综合考虑后向散射噪声和回波信号的强度。2)提出了针对水下高后向散射噪声的成像方法,即首信号光子组方法。该方法能高效的从混有噪声的计数中识别出信号计数。首信号光子组成像方法不同于传统的固定时间成像方法,该方法对每个像素的探测时间都是不同的,表现为高反射率回波强的像素点探测时间短而低反射率回波弱的像素点探测时间长,优化了整个成像探测过程使成像时间能由场景内的回波情况进行自适应的分配。通过仿真和实验验证了该方法的可行性,和峰值法、互相关法、解混合法和首光子法对比表明该方法在高噪声情况下能更好的完成对距离图像的重建。3)提出了水下距离游走误差的校正方法。针对光子计数激光雷达由于死时间的存在造成的距离游走误差问题,提出了基于先验模型的水下目标光子计数激光雷达校正方法。先由光子计数激光雷达探测模型推导出了距离游走误差和回波光子强度关系的先验关系,而后提出基于聚类方法的噪声信号分离算法,使用分离后的噪声和信号计数来估计回波光子数目,该数目结合先验模型可以得到需要校正的距离游走误差量。本方法是首次报道的针对水下环境距离游走误差的校正方法。4)提出了低累加时间光子计数成像方法。针对水下低累加时间成像的需求,提出了低累加时间成像方法。在硬件上改变了传统的单SPAD结构而改用双SPAD探测器同时进行探测。在算法上针对低累加时间信号计数缺失和噪声淹没信号等问题设计了基于图像空间相关性的重建算法。室内实验表明了该低累加时间成像方法能极大的缩减成像时间,水下实验也表明了该方法有助于提升成像的效率。特别地,本研究设计、制造和装配了光子计数激光雷达样机系统并使用该系统对上述水下目标探测的关键技术展开了研究,水下实验验证了所提出方法的可行性,也验证了光子计数激光雷达应用于水下目标探测的可行性,有利于扩展了光子计数激光雷达的应用范围和推动水下光子计数激光雷达的发展,为后续的水下光子计数激光雷达技术的研究提供了基础。
景涛[4]（2020）在《基于LED的水下光无线通信技术研究》文中进行了进一步梳理海洋是人类可持续发展的重要基地,开发利用海洋是解决当前人类社会面临的人口膨胀、资源短缺和环境恶化等一系列难题的可靠的途径,水下无线通信和水下传感器网络技术应运而生,而这一切都离不开高效的水下无线通信。目前,水下无线通信主要可以分为三大类:水下电磁波通信、水声通信和水下无线光通信。前两种技术虽然比较成熟,但二者的通信容量和时延都无法满足日益增长的水下通信需求。因此,无线光通信技术的研究就显得尤为重要。世界各国的研究人员都致力于这一技术的研究和相应的样机开发。与传统水下无线通信方式相比,水下可见光LED通信技术克服了水声通信速率慢和时延大的缺点,同时解决了水下蓝绿激光通信对准困难的问题。本文研究了基于蓝绿光LED的水下无线光通信技术,论文的主要工作和创新点如下:一、设计了水下LED无线光通信中基于开关电路和PMT探测器的OOK信号发射和接收模块,并通过硬件测试验证进行了对比分析,结果表明基于开关电路、PMT探测模块的实现方式具有高耦合功率、高灵敏度的优点;二、基于FPGA实现实时的信号处理,设计了数据帧结构,实现了位同步、帧同步和RS编解码模块,并进行了实验验证,结果表明系统可实现无误码的实时信号传输;三、设计了 LED的发光阵列,配合相应的光学模块和密封舱,搭建实时水下LED无线光通信样机实验平台,经过实验测试,结果表明水下可见光LED通信系统支持实时的视频信号传输。
宋芳[5]（2020）在《中红外激光甲烷传感技术研究》文中进行了进一步梳理近十年内,国内发生煤矿瓦斯事故将近400次,产生了大量的人身伤亡和经济损失。瓦斯气体的主要成分是甲烷,因此实时监测甲烷气体十分必要。同时,甲烷（CH4）是仅次于二氧化碳的温室气体,其浓度持续升高对生态和气候产生了不良的影响。此外,甲烷作为易燃易爆气体,在天然气生产、存储、运输等环节存在安全隐患。因此,无论是在环境科学领域或者是公共安全生产领域,对高精度、高灵敏度的甲烷检测仪的需求都尤为迫切。可调谐二极管激光光谱（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS）技术是一种常见的检测甲烷的方法。它精度高、寿命长、选择性好、响应速度快,不会影响待测气体组分。TDLAS系统中最常用的两种技术是直接激光吸收光谱（Direct LaserAbsorption Spectroscopy,DLAS）技术和波长调制光谱（Wavelength Modulation Spectroscopy,WMS）技术。波长调制光谱技术与锁相放大技术是提高TDLAS系统检测精度的主要技术。本论文研究了一款低功耗、低成本、小体积、基于数字信号处理器（Digital Signal Processor,DSP）的数字正交锁相放大器。采用TMS320F28335作为主控制器,选择高精度低噪声的模数转换器和直接数字频率合成芯片,通过优化电源树,提高了整板电源的效率,降低了系统的功耗。使用该锁相放大器进行气体实验,在积分时间为2s时,该中红外甲烷检测系统的检测灵敏度为13ppbv（parts per billion in volume,十亿分之一体积）。在直接激光吸收光谱技术中,如果激光器驱动器中含有电学噪声,那么这个电学噪声加在激光器的两端,最终就会以光学噪声的形式出现,从而影响测量结果,降低系统的检测精度。因此为了抑制激光器驱动器中的电域噪声,本论文结合递归最小二乘（Recursive Least-Squares,RLS）自适应算法,研究了电域自适应中红外激光甲烷气体传感器。首先基于Matlab平台,对RLS自适应算法进行了仿真,讨论了RLS自适应算法参数的选择准则。然后,将RLS算法与DLAS技术结合,仿真验证了RLS算法在DLAS中的滤波作用。最后进行气体实验,验证算法在实际中的滤波效果。系统采用室温连续的中红外带间级联激光器和碲镉汞探测器,结合多反射气室技术,在无外加噪声的情况下,积分时间为6s时,使用RLS自适应滤波器,检测灵敏度由79 ppbv提高到44ppbv。并且对室内外的甲烷气体进行了实地测量。该传感器响应速度快,精度高,可以应用于安全生产领域。波长调制光谱技术只关注吸收信号在调制频率的各次谐波处的信号大小,所以它能够很好地抑制系统噪声。但是若系统温度漂移、电域或光域引起的噪声频率小于扫描频率（通常为1Hz-20Hz）,此时WMS技术就不能抑制这种噪声。因此,为了减小系统中的慢变噪声对测量结果的影响,采用最小均方（Least-Mean-Square,LMS）自适应算法,研究了波长调制最小均方自适应甲烷传感器。首先讨论了LMS算法的参数对滤波效果的影响。采用室温连续的中红外带间级联激光器和碲镉汞探测器,通过增加一个光路参考通道来感知慢变的系统噪声。在积分时间为1.9s时,使用LMS自适应滤波器,检测灵敏度由25ppbv提高到16ppbv。本文的创新点如下:1、采用DSP作为主控制器,通过优化系统电源树,提高了电源效率,研制出低功耗、小体积的数字锁相放大器,为进一步缩小传感器体积、降低成本奠定了基础。2、为了抑制直接激光吸收光谱技术中激光器驱动器的电域噪声,在中红外甲烷传感器中增加一路电域反馈通道,采用递归最小二乘自适应算法对含噪信号进行滤波处理。随着系统中电域噪声的增大,系统检测灵敏度的提升也会越明显。该技术可以应用于各种红外气体传感领域。3、在中红外甲烷传感器中,提出了一种通过增加参考光路通道抑制系统慢变漂移的方法。通过在激光器的驱动信号中加入慢变的乘性噪声来模拟实际情况,采集参考通道中的噪声信号,结合最小均方自适应算法实现了对慢变噪声的抑制。该技术可以滤除各种统计特性未知的慢变噪声,提高系统的抗干扰性能。
徐立鹏[6]（2020）在《水体在线γ能谱测量关键技术研究》文中研究指明随着我国核能规模扩大和非动力核技术的广泛应用,核设施低放射性流出物排放的压力与日俱增,内陆收纳水体的放射性水平已成为核设施周边辐射环境监督监测的重要对象。对收纳水体的在线γ能谱测量技术是保障公众辐射安全的重要监测技术手段。因此,开展水体在线γ能谱监测方法技术研究具有重要研究意义和实用价值。本文以水体放射性污染在线监测需求为引导,完成了水体在线γ能谱测量系统的设计和实现,开展了水体在线γ能谱测量关键技术研究与应用,主要研究内容和成果如下:（1）水体在线γ能谱探测装置设计与实现。基于水体在线γ能谱测量系统的功能要求和最低可探测限要求,选用具有高能量分辨率的N型同轴电制冷高纯锗探测器为γ射线探测器,其能量分辨率≤2.3 ke V@1332 ke V峰(60Co)。通过有效探测距离理论推算,兼顾设备成本和承重,设计了外径φ720 mm×875 mm&内径φ500 mm×600 mm的圆柱体铅室,内衬2 mm厚无氧铜,实测铅室内本底为2.69cps（3Me V以下）。铅室外侧设计了自动校准单元,由低活度137Cs源、屏蔽体和屏蔽阀组成,实现了对水体在线γ能谱测量系统谱漂和探测效率的自动校准。实验表明,水体在线γ能谱测量系统的最低可探测限为0.006 Bq/l(137Cs,24h)。基于水体在线γ能谱探测装置物理结构,采用蒙特卡罗数值模拟方法完成了水体在线γ能谱测量的无源探测效率计算,构建了对不同能量射线的无源探测效率刻度曲线和数学模型。为了验证无源效率刻度数学模型的准确性,配制了不同浓度的226Ra、137Cs和40K校准溶液,实测γ能谱测量系统的探测效率与蒙特卡罗数值模拟得出的探测效率的相对误差均小于8%。（2）水体在线自动采样装置设计与水样放射性核素分布均匀性研究。在采集水样代表性方面,设计了可自行调节采样深度的多孔水样采样器和双通道水样采集冗余回路,在测量室前端设计了沉淀池和筛网,采用过滤和自沉淀的方式对水样进行预处理。测量室采用一侧上位进水和底部中间下位出水设计,据此建立了理想均匀条件下测量室水样放射性核素特征γ射线全能峰面积与水体采样回路的采样流速、采样时间的数学关系式。在测量室内水中放射性核素分布均匀性方面,基于静态和动态两种扩散模式研究,采用Fluent模拟软件的Standard k-ε模型仿真放射性核素在测量室内分布,建立对流扩散分布模型。在此基础上,利用蒙特卡罗模拟不同分布状态下的放射性核素γ探测效率,构建了放射性核素γ特征峰面积计数率随时间变化的g（?,t）函数,实现了对水中放射性核素活度浓度异常预警时间的预估;构造了γ核素活度浓度的预测函数模型,为快速预测放射性核素活度浓度提供了理论基础。（3）水体在线γ仪器谱数据处理和放射性活度定量分析研究。针对天然水体γ能谱仪器谱散射背景高、γ谱线干扰多和特征峰弱的特点,以及能谱数据快速处理的客观需求,提出了基于小波滤波谱线降噪、SNIP和FFT本底扣除和总峰面积法计算特征峰面积的仪器谱解析方法。采用不同活度浓度的226Ra、137Cs和40K校准溶液,在仪器谱上分别选择186 ke V、661 ke V和1460 ke Vγ射线全能峰,对水体在线γ能谱测量系统进行放射性核素活度定量标定,226Ra、137Cs和40K核素活度浓度的拟合度分别为0.9998、1.0和0.999。采用蒙特卡罗数值模拟和物理实验探讨了水中非放射性和放射性悬浮颗粒物（浊度）对在线γ能谱测量结果的影响,当浊度小于5000时,水中非放射性悬浮颗粒物对226Ra、137Cs和40K特征γ射线的探测效率的影响微弱,相对误差小于0.4%;水中放射性核素活度浓度随着放射性悬浮颗粒物水体浊度增大而呈线性增加,采取自沉淀预处理方法能有效降低放射性悬浮颗粒物对测量结果的影响。在分析水中天然放射性核素和人工放射性核素α和β-辐射体放出γ特征能量的基础上,建立了基于核素特征γ射线注量率估算水中总α/总β放射性活度的数理方程,为水体在线γ能谱测量估算水中总α/总β放射性活度提供技术方法。（4）水体在线γ能谱测量系统的初步应用与效果。本论文研发的水体在线γ能谱测量系统安装在成都市郫都区居民饮用水源保护区内的平乐寺水质监测站。该测量系统自2018年3月至2018年8月间对平乐寺水质监测站的水样开展了试生产性测量,连续采集了114条γ能谱数据。监测结果显示,总α活度浓度在0.0002～0.0748 Bq/L范围内,算术平均值为0.0214±0.0152 Bq/L,总β活度浓度的范围为0.0073～0.1267 Bq/L,算术平均值为0.0506±0.0248 Bq/L。2018年3月间水体在线γ能谱测量系统测量水中总α和总β的活度浓度的月均值分别为0.0408Bq/L和0.0846 Bq/L,与实验室分析结果的相对误差分别为3.03%和15.89%。测量该饮用水源的所有总α活度浓度和总β活度浓度均低于《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）中总α放射性指导限值0.5 Bq/L与总β放射性指导限值1.0 Bq/L。测量系统报送的水中总α/总β活度浓度已成为四川省辐射环境监管中心站对成都市饮用水源放射性环境日常监测依据。
余阳[7]（2020）在《水下浅层随波扫描探测系统研究》文中研究指明在水下地形测量中,由于大型测量船受到吃水等原因影响,在近岸、浅滩、岛礁等浅水区域的水下地形测量比较困难且难以覆盖全部监测水域,而多波束探测设备发射功率大导致传统的测量船能耗高。相对而言,小型无人测量船由于体积和能耗等因素的限制,无法搭载大型超声换能器阵列的探测设备,不能做到波束成形,但能够搭载小型化的单波束探测系统,进行浅水区域的水下地形测量。本文针对实验室自主研制的水下浅层随波扫描无人探测系统,给出波浪周期和系统测深极值的研究方法;研究基于该系统的补偿校正算法,提升系统测量精度;研究数据自动处理算法,使系统更加智能,能更好的适应实际工作环境;提出一种基于该系统的水下地形高精度重构方法;并通过仿真实验验证了方法的可行性,对水下浅层地形探测领域具有一定的技术参考价值和工程应用意义。本文的主要工作和创新点如下:（1）针对系统测深极值的指标测算需求,提出利用船体姿态信息的变化规律来测算探测水域波浪周期,并根据波浪周期计算波浪效应下系统测深极值的研究思路和方法,通过算法将船体三维的姿态信息转换为超声换能器平面与水平面的夹角,再利用傅里叶变换对一维的夹角变化规律进行分析;针对系统探测精度低的不足,利用波浪下船体的状态,提出基于波浪和船速延时效应的综合补偿校正算法,根据发射时刻和接收时刻船体的姿态和位置信息、换能器平面与水平面的夹角,通过几何运算对探测距离和探测点坐标进行补偿校正;（2）根据实验室研制的小型超声换能器阵列,设计收发分离、一发多收的探测方式,使多个接收换能器在水底形成一个能够同时接收到反射信号的共同投影区域,并依据该区域对探测点进行筛选,能够减小系统波束角效应造成测量误差。在数据自动化处理方面,研究基于该系统的数据自动滤波、自动处理方法;（3）针对水下浅层随波扫描探测系统的水下三维地形精度低,提出一种基于该系统的水下地形高精度重构方法,通过将多次测深数据集成融合,并针对融合后数据的样点分布规律设计基于样点分布的曲面插值方法,使重构的三维地形精度更高。
高妍[8]（2020）在《新型闪烁体探测器在地空核辐射测量中探测限的研究与应用》文中认为γ能谱分析在核地球物理的应用中占有至关重要的地位。随着核技术应用的不断发展,多种γ辐射探测系统应运而生。针对不同的辐射探测系统和不同的应用环境,选择合适的探测器使系统测量效果达到最优是至关重要的。最小可探测活度（MDA）就是辐射探测系统的重要的性能指标之一,它直接关系到辐射探测系统对放射性核素的探测能力和探测灵敏度,是预判探测系统在给定测量环境和应用中的适应性及探测灵敏度的重要指标。而目前对于最小可探测活度的计算多数要通过实验的方式进行,因此,对γ能谱测量中常用的探测器的最小可探测活度方面进行研究,达到无需进行实验和模拟就可得知任意探测器的最小可探测活度值的效果,不仅可以了解不同探测器应用于不同场合的γ能谱测量时的性能差异,为探测器的应用选择提供参考依据,也可以指导γ能谱测量达到更佳的效果。本文的研究依托于国家重点研发计划“深地资源勘查开采”重点专项“高分辨率航空伽马能谱测量及机载成像光谱测量技术”（项目编号:NO.2017YFC0602100）,主要针对传统闪烁体探测器碘化钠（Na I）和新型闪烁体探测器溴化镧（La Br3）、溴化铈（Ce Br3）这三种共5条闪烁体探测器展开实验和MCNP模拟计算相结合的对比研究。本文设计了三种实验方式:（1）地面无屏蔽测量实验,用以模拟正常的没有屏蔽的陆地地表γ能谱测量中最小可探测活度的变化情况;（2）地面低本底铅室屏蔽测量实验,用以模拟放射性样品固定式测量中最小可探测活度的变化情况,同时为航空γ能谱测量中最小可探测活度的变化情况提供一定的参考依据;（3）航空γ能谱测量实验,用以研究航空γ能谱测量时最小可探测活度的变化情况。在三种实验的基础上,建立MCNP模型,将实验和模拟计算有机结合,建立最小可探测活度计算的数学模型。研究结果表明,探测器对某一能量的最小可探测活度随着放射源与探测器间距离的增加变化趋势基本呈现指数;对于相同体积的溴化镧和溴化铈对比,在正常的没有屏蔽的陆地地表γ能谱测量中,溴化镧探测器相比溴化铈探测器更具有优势;在放射性样品固定式测量和航空γ能谱测量时,溴化铈探测器比溴化镧探测器更具优势。大体积的碘化钠探测器探测效率高、自身不具有放射性本底,更适于环境本底较低的测量场景。通过MCNP模拟数据建立起探测效率随晶体尺寸变化的数学模型,溴化镧晶体的探测效率约为同尺寸的碘化钠的1.30倍,溴化铈晶体的探测效率约为同尺寸的碘化钠的1.42倍;并用实验测得的本底对模拟本底进行修正,建立MDA计算的数学模型,基本达到不需要实验就可以知道MDA值。对所得到的MDA数据建立初步的MDA数据库,将其应用到无人机寻源仿真软件,方便用户查询和选择合适的探测器;还将MDA与核素识别算法相结合,用于减少误识别,且该算法已应用到多个γ辐射测量平台。
姚辛励[9]（2020）在《面向海洋探测与食品检测的高光谱成像技术研究》文中指出高光谱成像技术集合了成像技术和光谱技术的优点,可以同时获得被测物的二维空间信息和一维光谱信息,在采集信息的丰富程度上有了极大得提高。高光谱成像具有光谱分辨率高、波段覆盖广、图谱结合、非接触探测等优点,可以定量或定性分析目标的物理化参数。凭借这些优点,高光谱成像技术在遥感、医学、农业、食品等领域中应用广泛。因此,对新型高光谱成像技术及其应用的研究就十分具有意义。本文的主要工作是研究面向海洋探测与食品检测的高光谱成像技术。首先,设计并搭建了推扫型成像光谱仪,对其进行了防水外壳和接口的设计、水下光源的集成与通信模块的开发,组成了一套完整的水下高光谱成像系统。将水下高光谱成像系统进行了实验室水箱模拟实验和室外水下探测实验,利用反射成像和荧光成像两种模式能够对五种藻类、常见海洋垃圾、浒苔等进行分辨。其次,在推扫型成像光谱仪的基础上,开发了基于视场扫描的双模高光谱成像系统,实现了系统的凝视扫描,提高成像的速度;通过引入分束器实现了高光谱和强度双模成像,两者的像面共轭,可以实现快速定位目标与调焦的功能,并将其应用到了人体手部血氧特性的探究中。将双模成像系统进一步改进为显微系统和内窥系统,可以对微小目标（藻类、水母碎片等）和狭窄区域进行高光谱成像和分析。最后,在推扫型成像光谱仪的光学设计基础上,精简了光学结构,采用了轻量化光学元件搭建了基于智能手机的高光谱成像系统,采用手持扫描的方式采集了不同保存时期的猪肉反射率光谱,通过机器学习算法建立了新鲜度（pH值）和光谱数据的定量计算模型,预测的准确度可以接近90%。以上所研发的高光谱成像技术及系统都能够进一步应用于海洋探测与食品检测乃至其他相关的研究领域。
滕晓杰[10]（2019）在《间断性成像及其在光学测深系统中的应用研究》文中提出21世纪是海洋的世纪,随着世界人口不断增加,资源短缺等问题日益严峻,世界各国竞相将目光投向海洋,加快对海洋的研究和海洋资源的开发利用。我国是海洋大国,海洋经济发展前途无量。实施国家海洋战略,建设海洋强国,就要更深入的认识海洋、经略海洋,加快海洋领域科技创新步伐。海洋测绘领域的研究是开发海洋的基础,而水深测量又是对海底地形地貌测绘的基础。特别地,针对近岸水深及水下地形地貌测量具有重要的科学意义和应用价值。机载激光测深技术（Airborne Laser Bathymetry,ALB）被广泛应用于浅海区域的探测开发,是海洋测绘领域争相研究的重点。硬件方面国外已经有比较成熟的系统,而我国目前还处于实验室研究和实验分析阶段。在数据处理方面国内外研究学者提出各种处理方法,在不同程度上都有显着效果。但测量精度低,计算误差大、接收的目标信号不易辨别等问题仍是目前研究的难点和重点。为此,结合实验室在数学与海洋信息交叉领域的前期研究基础优势,本研究围绕机载激光测深系统方法和技术展开,特别是光学测深系统模型、算法和数据处理等方面的研究。研究的主要内容和创新点如下:（1）结合激光的传输特性以及系统参数,建立532nm激光回波信号模型的数学关系式,并用MATLAB进行仿真实验。针对机载激光测深回波信号的数据特点以及数据滤波算法提出了一种基于多物理场的信号处理方法,具体来说:将接收到的回波信号作为多孔介质的渗透率,从回波信号本身出发,在速度模值小的地方扩散缓慢,在速度模值大的地方扩散速度大,自适应平滑处理。基于仿真数据分别利用中值滤波、均值滤波等传统滤波方法同多物理场信号处理方法进行处理,结果表明多物理场处理方法可以更好地对机载激光回波信号进行滤波。（2）对光学测深系统参数反演和海底间断性成像进行研究。通过选取球面波形式的格林函数在基尔霍夫边界条件下求得菲涅耳--基尔霍夫衍射公式,以标量衍射理论为基础,结合波动方程参数间断性反演等理论,给出了光学测深系统海底间断性成像与参数反演的数学理论。通过数值仿真对接收的回波信号海底反射系数反演（计算）,最终得到海底水深（间断面）位置。（3）对卵形扫描式无人机载激光测深系统的扫描轨迹进行建模仿真分析,从空间直线与平面相交的原理出发,推导出海面及海底激光脚点的扫描轨迹,并建立海底激光脚点的三维点云,为测量数据检校等提供基础数据支持。
二、新型水中无人探测器（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、新型水中无人探测器（论文提纲范文）
（1）我国光纤传感技术发展路线图（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 光纤传感若干关键技术的现状及其发展路径 |
| 2.1 特种光纤及器件 |
| 2.1.1 工作原理 |
| 1) 抗弯曲光纤 |
| 2) 保偏光纤 |
| 3) 耐高温光纤 |
| 4) 抗辐射光纤 |
| 5) 旋转光纤 |
| 6) 瑞利散射增强光纤 |
| 2.1.2 技术发展 |
| 2.1.3 需求现状 |
| 2.1.4 挑战性的问题与难点 |
| 2.2 光纤布拉格光栅传感技术 |
| 2.2.1 工作原理 |
| 2.2.2 技术发展 |
| 2.2.3 需求现状 |
| 2.2.4 挑战性的问题与难点 |
| 2.3 光纤陀螺技术 |
| 2.3.1 工作原理 |
| 2.3.2 技术发展 |
| 2.3.3 需求现状 |
| 2.3.4 挑战性的问题与难点 |
| 2.4 光纤水听器技术 |
| 2.4.1 工作原理 |
| 2.4.2 技术发展 |
| 2.4.3 需求现状 |
| 2.4.4 挑战性的问题与难点 |
| 2.5 分布式布里渊光纤传感技术 |
| 2.5.1 工作原理 |
| 2.5.2 技术发展 |
| 2.5.3 需求现状 |
| 2.5.4 挑战性的问题与难点 |
| 2.6 Φ-OTDR/DAS光纤传感技术 |
| 2.6.1 工作原理 |
| 2.6.2 技术发展 |
| 2.6.3 需求现状 |
| 2.6.4 挑战性的问题与难点 |
| 2.7 OFDR光纤传感技术 |
| 2.7.1 工作原理 |
| 2.7.2 技术发展 |
| 2.7.3 需求现状 |
| 2.7.4 挑战性的问题与难点 |
| 3 若干典型领域中的光纤传感技术的应用情况 |
| 3.1 光纤气体传感技术 |
| 3.1.1 工作原理 |
| 3.1.2 技术发展 |
| 3.1.3 需求现状 |
| 3.1.4 挑战性的问题与难点 |
| 1) 探头技术。 |
| 2) 光学解调技术。 |
| 3) 光源技术。 |
| 3.2 光纤三维形状传感技术 |
| 3.2.1 工作原理 |
| 3.2.2 技术发展 |
| 3.2.3 需求现状 |
| 3.2.4 挑战性的问题与难点 |
| 3.3 煤矿光纤传感技术 |
| 3.3.1 矿用激光甲烷气体及光纤传感器工作原理 |
| 3.3.2 技术发展 |
| 3.3.3 挑战性的问题与难点 |
| 3.4 油气光纤传感技术 |
| 3.4.1 技术发展 |
| 3.4.2 需求现状 |
| 1) 基于拉曼散射的光纤分布式温度传感(DTS)技术 |
| 2) 光纤法布里-珀罗腔测压技术(PT) |
| 3) DAS技术 |
| 3.4.3 挑战性的问题与难点 |
| 1) DTS技术 |
| 2) PT |
| 3) DAS技术 |
| 3.5 海洋勘探与监测光纤多参量传感技术 |
| 3.5.1 光纤多参量传感结构与工作原理 |
| 3.5.2 挑战性的问题与难点 |
| 4 我国光纤传感技术发展的愿景 |
（2）基于无人机高光谱遥感的城市中小河流水质等级判别研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高光谱传感器研究现状 |
| 1.2.2 水环境遥感监测研究现状 |
| 1.2.3 当前研究存在的问题与不足 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 水环境遥感原理与实验数据获取采集 |
| 2.1 水环境遥感监测原理 |
| 2.1.1 水体辐射传输原理 |
| 2.1.2 水体光谱特征 |
| 2.2 水质光谱实验采集 |
| 2.2.1 实验区介绍 |
| 2.2.2 水质光谱数据采集实验 |
| 2.2.3 水质光谱数据处理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 城市水环境非光学活性参数遥感建模 |
| 3.1 城市河流水质数据分析 |
| 3.2 非光学活性参数遥感敏感波段选择 |
| 3.2.1 参数间相互关系分析 |
| 3.2.2 非光学活性水质参数特征波段选择 |
| 3.3 非光学活性参数遥感反演与结果评价 |
| 3.3.1 非光学活性参数遥感建模 |
| 3.3.2 反演结果精度评价与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 城市中小河流水质等级遥感判别方法 |
| 4.1 研究区河流水质等级数据分析 |
| 4.2 基于光谱二阶微分波动指数的城市河流水质类型遥感判别方法 |
| 4.2.1 方法与原理描述 |
| 4.2.2 精度和影响参数分析 |
| 4.3 污染水体污染类型遥感分析 |
| 4.3.1 劣Ⅴ类水体光谱特征分析 |
| 4.3.2 基于形态指数的污染水体污染类型遥感识别 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 无人机高光谱数据处理水环境监测关键技术 |
| 5.1 针对城市中小河流的无人机高光谱数据处理技术方案 |
| 5.2 针对水体的无人机高光谱图像反射率反演 |
| 5.2.1 经验线性校正法原理概述 |
| 5.2.2 靶标与转换参数计算 |
| 5.2.3 反射率反演精度评价 |
| 5.3 无人机遥感图像水体阴影校正 |
| 5.3.1 现有遥感图像阴影校正方法 |
| 5.3.2 城市河流遥感图像水体阴影光谱特征分析 |
| 5.3.3 基于邻域线性补偿的城市河流阴影恢复方法 |
| 5.3.4 阴影校正结果验证与分析 |
| 5.4 无人机遥感图像耀斑区域恢复 |
| 5.4.1 现有遥感图像耀斑恢复方法 |
| 5.4.2 无人机遥感图像耀斑检测 |
| 5.4.3 基于离散余弦变换的无人机遥感图像耀斑恢复算法 |
| 5.4.4 耀斑恢复结果验证与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 无人机水环境监测实验 |
| 6.1 城市中小河流水质等级监测方案设计 |
| 6.2 城市中小河流水质状况监测应用分析与评价 |
| 6.2.1 无人机高光谱设备介绍 |
| 6.2.2 飞行实验区介绍 |
| 6.2.3 监测结果分析与评价 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 不足和未来研究方向 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）水下光子计数激光雷达关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 激光雷达水下探测研究进展 |
| 1.2.2 光子计数激光雷达原理和研究进展 |
| 1.3 水下光子计数激光雷达关键技术 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第2章 脉冲激光水下传输特性分析与实验 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 水对光的衰减 |
| 2.2.1 水对光的选择性吸收 |
| 2.2.2 水对光的散射 |
| 2.2.3 衰减系数的测量 |
| 2.3 光在水下传播的时间展宽 |
| 2.4 光在水下传播的空间展宽 |
| 2.5 光在水下传播的偏振变化 |
| 2.5.1 线偏振光水下传播的偏振特性 |
| 2.5.2 圆偏振光水下传播的偏振特性 |
| 2.5.3 线偏振光和圆偏振光实验对比与分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 光子计数激光雷达系统设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 激光发射模块 |
| 3.2.1 激光波长的选择 |
| 3.2.2 发射系统光学设计 |
| 3.3 回波接收模块 |
| 3.4 同轴光路模块 |
| 3.5 扫描模块 |
| 3.6 其他模块 |
| 3.7 整体系统样机 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 水下光子计数激光雷达探测模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光子计数激光雷达探测概率模型 |
| 4.2.1 回波光子速率方程 |
| 4.2.2 目标探测概率 |
| 4.3 水下后向散射噪声和回波信号模型 |
| 4.3.1 水对光的散射 |
| 4.3.2 水下后向散射噪声光子数分布和信号光子数分布 |
| 4.4 水下目标探测概率 |
| 4.5 蒙特卡洛光子模拟方法 |
| 4.6 水下光子计数激光雷达最大作用距离计算 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 水下光子计数激光雷达数据处理 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 水下首信号光子组高效成像方法 |
| 5.2.1 信号和噪声计数的统计特性 |
| 5.2.2 首信号光子组成像方法 |
| 5.2.3 首信号光子组成像仿真 |
| 5.2.4 实验 |
| 5.3 水下光子计数激光雷达距离游走误差校正 |
| 5.3.1 距离游走误差产生的原因 |
| 5.3.2 水下距离游走误差校正方法 |
| 5.3.3 距离游走误差水下校正实验 |
| 5.4 低累加时间光子计数成像方法 |
| 5.4.1 低累加时间的光子计数激光雷达系统 |
| 5.4.2 低累加时间光子计数成像算法 |
| 5.4.3 实验 |
| 5.4.4 适用场景讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 外场水下实验 |
| 6.1 系统装配调试 |
| 6.1.1 水密装配和实验 |
| 6.1.2 电接头定义与装配 |
| 6.1.3 供电线路调整和信号中继 |
| 6.2 系统延时标定和衰减系数测量 |
| 6.3 系统最远工作距离核定 |
| 6.4 水下目标成像 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 论文创新性说明 |
| 7.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）基于LED的水下光无线通信技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 水下无线通信方式比较 |
| 1.3 水下无线光通信研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 论文的主要内容与结构安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 水下LED光通信系统及原理 |
| 2.1 水下无线光通信系统模型 |
| 2.2 水下无线信道特性 |
| 2.2.1 水体的吸收特性 |
| 2.2.2 水体的散射特性 |
| 2.2.3 水下光通信的传输损耗 |
| 2.3 光通信收发器件选型原理 |
| 2.3.1 发端光源种类 |
| 2.3.2 LED的结构及发光原理 |
| 2.3.3 接收端光电探测器的选取 |
| 2.4 水下调制技术 |
| 2.4.1 常用调制技术原理 |
| 2.4.2 调制性能比较 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于OOK的水下LED光传输系统研究 |
| 3.1 蓝光LED实时通信系统架构 |
| 3.2 VLC发射机硬件设计及实现 |
| 3.2.1 OOK调制技术 |
| 3.2.2 发射端硬件组成 |
| 3.2.3 基于Bias-Tee电路的OOK电路设计 |
| 3.2.4 基于开关模式的OOK电路设计 |
| 3.3 LED阵列的设计 |
| 3.4 接收机硬件设计及实现 |
| 3.4.1 光电检测电路的设计 |
| 3.4.2 滤波电路的设计 |
| 3.4.3 信号放大电路的设计 |
| 3.4.4 信号恢复电路的设计 |
| 3.4.5 多种接收电路的性能比较 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 水下蓝光LED实时系统的实验验证 |
| 4.1 水下实时通信系统的设计与集成 |
| 4.1.1 系统的硬件组成 |
| 4.1.2 系统的软件组成 |
| 4.1.3 系统的集成和封装 |
| 4.2 水下实时通信系统的实验与结果分析 |
| 4.2.1 误码率测试实验 |
| 4.2.2 丢包率测试实验 |
| 4.2.3 实时的视频传输 |
| 4.3 LD与LED的混合集成 |
| 4.3.1 系统设计 |
| 4.3.2 实验结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文目录 |
（5）中红外激光甲烷传感技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的来源及意义 |
| 1.2 甲烷传感器的分类 |
| 1.2.1 电化学甲烷传感器 |
| 1.2.2 半导体型甲烷传感器 |
| 1.2.3 气相色谱型甲烷分析仪 |
| 1.2.4 催化燃烧式甲烷传感器 |
| 1.2.5 电声甲烷传感器 |
| 1.2.6 光谱型甲烷传感器 |
| 1.3 红外甲烷传感器的分类 |
| 1.3.1 非分光型红外甲烷传感器 |
| 1.3.2 基于光声光谱技术的甲烷传感器 |
| 1.3.3 基于光腔衰荡技术的甲烷传感器 |
| 1.3.4 基于腔增强吸收光谱技术的甲烷传感器 |
| 1.3.5 基于可调谐二极管激光光谱技术的甲烷传感器 |
| 1.4 基于TDLAS技术的甲烷传感器国内外研究现状 |
| 1.4.1 基于TDLAS技术的甲烷传感器的国外研究现状 |
| 1.4.2 基于TDLAS技术的甲烷传感器的国内研究现状 |
| 1.4.3 红外气体传感器中的滤波算法国内外研究现状 |
| 1.5 本论文主要的研究内容与创新点 |
| 1.5.1 本论文主要的研究内容 |
| 1.5.2 本论文的创新点 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 中红外激光甲烷气体传感技术检测原理 |
| 2.1 分子红外光谱理论 |
| 2.2 朗伯比尔定律 |
| 2.3 激光甲烷气体传感器中激光器的选择 |
| 2.4 激光甲烷气体传感器中探测器的选择 |
| 2.5 激光甲烷气体传感器中多反射气室的选择 |
| 2.6 基于TDLAS技术的甲烷传感器中的关键技术 |
| 2.6.1 直接激光吸收光谱技术 |
| 2.6.2 波长调制光谱技术 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 数字正交锁相放大器的研制与应用 |
| 3.1 数字锁相放大器的原理 |
| 3.2 基于DSP的数字正交锁相放大器 |
| 3.2.1 硬件设计整体方案 |
| 3.2.2 软件设计 |
| 3.2.3 上位机软件的设计 |
| 3.3 基于Lab VIEW的数字锁相放大器 |
| 3.3.1 信号处理系统框图 |
| 3.3.2 模块化及UI设计 |
| 3.4 基于DLIA的甲烷传感器系统设计 |
| 3.5 气体实验 |
| 3.5.1 DSP-DLIA系统标定 |
| 3.5.2 DSP-DLIA系统稳定性 |
| 3.5.3 DSP-DLIA系统响应时间 |
| 3.5.4 Lab VIEW-DLIA系统标定 |
| 3.5.5 Lab VIEW-DLIA系统稳定性 |
| 3.5.6 Lab VIEW-DLIA系统响应时间 |
| 3.5.7 基于两种DLIA甲烷传感器的长期气体实验 |
| 3.6 两种DLIA的对比讨论 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 基于自适应滤波的直接吸收光谱甲烷传感技术 |
| 4.1 递归最小二乘(RLS)自适应算法 |
| 4.1.1 RLS自适应算法的原理 |
| 4.1.2 RLS自适应算法的在DLAS系统中的仿真 |
| 4.2 基于DLAS技术的电域自适应甲烷传感器结构设计 |
| 4.2.1 甲烷谱线的选择 |
| 4.2.2 带间级联激光器 |
| 4.2.3 碲镉汞探测器 |
| 4.2.4 基于Lab VIEW的 RLS算法处理平台 |
| 4.2.5 系统结构框图 |
| 4.3 实际滤波效果 |
| 4.4 配气和标定 |
| 4.5 响应时间 |
| 4.6 稳定性测试 |
| 4.7 校园内的甲烷检测 |
| 4.7.1 室内甲烷气体的检测 |
| 4.7.2 室外甲烷气体的检测 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 基于自适应滤波的波长调制光谱甲烷传感技术 |
| 5.1 最小均方(LMS)自适应算法 |
| 5.1.1 LMS自适应算法的原理 |
| 5.1.2 LMS算法在波长调制光谱技术中的仿真 |
| 5.1.3 LMS算法在慢变噪声情况下的仿真 |
| 5.2 基于慢变噪声环境的自适应甲烷传感器结构设计 |
| 5.2.1 系统结构设计 |
| 5.2.2 参考气室设计 |
| 5.2.3 基于Lab VIEW的 LMS信号处理平台 |
| 5.3 配气和标定 |
| 5.4 实际滤波效果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 主要研究内容与结论 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（6）水体在线γ能谱测量关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容和创新点 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究特色与创新点 |
| 第2章 水体在线γ能谱探测装置设计与实现 |
| 2.1 水体在线γ能谱探测装置设计与实现 |
| 2.1.1 γ能谱探测器选型 |
| 2.1.2 测量屏蔽室设计 |
| 2.1.3 放射源自动校准单元设计 |
| 2.2 水体在线测量系统γ探测效率蒙特卡罗模拟 |
| 2.2.1 水体在线测量系统能谱模拟 |
| 2.2.2 水体在线测量系统γ探测效率模拟 |
| 2.2.3 水体在线测量系统γ探测效率验证 |
| 第3章 水体在线自动采样装置设计与实现 |
| 3.1 水体在线γ能谱测量时效性研究 |
| 3.1.1 采样流速的选择 |
| 3.1.2 特征峰面积与采样流速的关系 |
| 3.2 水体在线自动采样装置设计 |
| 3.2.1 水样采样器设计 |
| 3.2.2 水体在线自动采样装置设计 |
| 3.3 自动清洗装置设计 |
| 3.4 基于扩散模型的水中γ核素快速预测研究 |
| 3.4.1 理想分层扩散模型的蒙特卡罗模拟 |
| 3.4.2 溶液扩散过程的仿真模拟 |
| 3.4.3 扩散模型的蒙特卡罗模拟 |
| 3.4.4 预估预警时间与快速预测γ核素的方法探究 |
| 第4章 水体在线γ仪器谱处理与活度定量分析 |
| 4.1 水体在线γ仪器谱处理及标液活度分析 |
| 4.1.1 水体γ能谱仪的谱线特征 |
| 4.1.2 SNIP&FFT分区全谱解析法 |
| 4.1.3 校准溶液活度的定量分析 |
| 4.2 悬浮颗粒物(浊度)的影响研究 |
| 4.2.1 非放射性悬浮颗粒物对探测效率的影响 |
| 4.2.2 含放射性悬浮颗粒物对测量结果影响与校正 |
| 4.3 高背景区域~(235)U和~(226)Ra直接分析技术 |
| 4.3.1 改进型186keV全能峰分析技术 |
| 4.3.2 温泉水体核素分析 |
| 4.4 γ能谱—总α/总β分析法研究 |
| 第5章 水体在线γ能谱测量系统的初步应用及效果分析 |
| 5.1 水体在线γ能谱测量系统主要技术指标 |
| 5.1.1 主要技术参数与功能 |
| 5.1.2 探测下限探讨 |
| 5.1.3 稳定性与精度测量 |
| 5.2 水体在线γ能谱测量系统的初步应用 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得学术成果 |
（7）水下浅层随波扫描探测系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 水下探测技术发展及现状 |
| 1.3 论文研究内容及结构安排 |
| 第二章 水下浅层随波扫描探测系统及组成 |
| 2.1 水下超声探测的工作原理 |
| 2.2 随波扫描探测的基本思想 |
| 2.3 随波扫描探测系统组成 |
| 2.3.1 无人探测器 |
| 2.3.2 差分定位技术 |
| 2.3.3 姿态传感器 |
| 2.3.4 核心控制 |
| 2.3.5 无线传输 |
| 2.3.6 远程控制终端 |
| 2.3.7 数据处理终端 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 数据处理及补偿校正方法研究 |
| 3.1 波浪大小及周期探测方法研究 |
| 3.1.1 坐标系转换 |
| 3.1.2 船体姿态变化与波浪的关系 |
| 3.1.3 测深极限值计算 |
| 3.2 坐标及测深值补偿校正方法研究 |
| 3.2.1 基于波浪和船速延时效应的深度综合补偿校正 |
| 3.2.2 实际被探测点的坐标计算 |
| 3.3 波束角效应校正补偿研究 |
| 3.3.1 波束角效应原理分析 |
| 3.3.2 波束角效应校正补偿 |
| 3.4 数据自动滤波方法 |
| 3.4.1 中值滤波 |
| 3.4.2 基于统计特征滤波 |
| 3.4.3 趋势面滤波 |
| 3.5 数据自动处理流程 |
| 3.5.1 测深数据检查 |
| 3.5.2 水深数据筛选 |
| 3.5.3 测深数据校正补偿 |
| 3.5.4 成图水深异常检测 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 提升水下地形精度方法研究 |
| 4.1 水底地形重构方法研究 |
| 4.2 水深数据插值方法 |
| 4.2.1 反距离加权插值 |
| 4.2.2 双三次B样条曲面插值 |
| 4.2.3 移动曲面插值 |
| 4.3 基于样点分布的曲面插值 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 仿真实验 |
| 5.1 波束角效应补偿校正实验 |
| 5.1.1 实验过程 |
| 5.1.2 实验结果分析 |
| 5.2 测深数据滤除实验 |
| 5.2.1 实验过程 |
| 5.2.2 实验结果分析 |
| 5.3 水下三维地形重构实验 |
| 5.3.1 实验过程 |
| 5.3.2 实验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（8）新型闪烁体探测器在地空核辐射测量中探测限的研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 引言 |
| 1.1 选题依据及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法 |
| 第2章 γ能谱分析理论基础 |
| 2.1 γ射线的产生与分布 |
| 2.2 γ射线与物质的相互作用 |
| 2.3 闪烁体探测器工作原理 |
| 2.4 最小可探测活度的计算 |
| 2.5 蒙特卡罗方法简介 |
| 第3章 γ能谱数据处理与分析方法 |
| 3.1 γ能谱数据处理方法 |
| 3.2 最小可探测活度数据分析方法 |
| 第4章 影响MDA的闪烁体探测器特性分析 |
| 4.1 探测器系统的搭建 |
| 4.2 能量分辨率 |
| 4.3 本征本底 |
| 4.4 探测效率 |
| 第5章 MDA实验设计与数据分析 |
| 5.1 实验设计 |
| 5.2 环境本底数据分析 |
| 5.3 针对~(137)Cs的最小可探测活度数据分析 |
| 5.4 针对~(60)Co的最小可探测活度数据分析 |
| 5.5 针对~(134)Cs的最小可探测活度数据分析 |
| 5.6 针对~(133)Ba的最小可探测活度数据分析 |
| 5.7 最小可探测活度数据综合分析 |
| 第6章 MDA模拟计算与数学模型建立 |
| 6.1 MCNP模型建立 |
| 6.2 MCNP模拟探测效率数据分析 |
| 6.3 MCNP模拟环境本底 |
| 6.4 MDA数学模型建立 |
| 第7章 最小可探测活度数据的初步应用 |
| 7.1 MDA应用于无人机寻源仿真软件 |
| 7.2 MDA应用于γ能谱核素识别 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得学术成果 |
| 附录 |
| 附录A ~(60)Co的MDA实验数据 |
| 附录B ~(134)Cs的MDA实验数据 |
| 附录C ~(133)Ba的MDA实验数据 |
（9）面向海洋探测与食品检测的高光谱成像技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光谱成像技术介绍 |
| 1.2.1 点扫型光谱成像技术 |
| 1.2.2 推扫型光谱成像技术 |
| 1.2.3 凝视型光谱成像技术 |
| 1.3 推扫型高光谱成像技术研究进展及应用 |
| 1.3.1 推扫型高光谱成像技术研究进展概述 |
| 1.3.2 推扫型高光谱成像技术在海洋探测中的应用 |
| 1.3.3 推扫型高光谱成像技术在食品检测中的应用 |
| 1.4 基于智能手机的光谱技术及其研究进展 |
| 1.5 本论文的主要研究内容与创新点 |
| 1.5.1 本论文的主要研究内容和章节安排 |
| 1.5.2 本论文的主要创新点 |
| 2 面向海洋探测的小型化推扫型高光谱成像系统 |
| 2.1 推扫型成像光谱仪设计仿真与搭建 |
| 2.1.1 系统理论基础及设计 |
| 2.1.2 仿真与搭建 |
| 2.2 推扫型成像光谱仪的搭建与系统测试 |
| 2.2.1 系统波长定标 |
| 2.2.2 系统的光谱准确性与成像测试 |
| 2.3 双工作模式的水下高光谱成像系统及中继模块的防水封装与测试 |
| 2.4 实验室水箱模拟实验 |
| 2.4.1 工作在反射模式的藻类和海洋垃圾识别 |
| 2.4.2 工作在荧光模式的浒苔分布探测 |
| 2.5 船载高光谱遥感实验 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于视场扫描的双模高光谱成像系统及其应用 |
| 3.1 基于视场扫描的双模高光谱成像系统介绍 |
| 3.2 基于双模高光谱成像系统的手部血氧检测 |
| 3.2.1 系统空间一致性验证与成像测试 |
| 3.2.2 人体手部血氧光谱特性研究及实验结果分析 |
| 3.3 显微双模高光谱成像系统及其在海洋生物检测中的应用 |
| 3.3.1 显微双模高光谱系统介绍 |
| 3.3.2 系统空间分辨率及成像测试 |
| 3.3.3 藻类等海洋生物显微高光谱成像及结果分析 |
| 3.4 基于传像光纤的高光谱内窥系统 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 面向食品检测的智能手机便携式高光谱成像系统 |
| 4.1 基于智能手机的便携式高光谱成像系统介绍 |
| 4.2 基于消费级云台的转动扫描遥感实验 |
| 4.3 肉类新鲜度的快速无损监控 |
| 4.3.1 前言 |
| 4.3.2 实验样品准备及新鲜度测试方法 |
| 4.3.3 光谱数据的提取与建模 |
| 4.3.4 实验结果与分析 |
| 4.4 基于智能手机相机的光谱成像 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结和展望 |
| 5.1 本论文工作内容的总结 |
| 5.2 对后续工作的展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（10）间断性成像及其在光学测深系统中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 机载激光测深技术 |
| 1.2.2 机载激光测深数据处理 |
| 1.3 主要研究内容与章节安排 |
| 第2章 标量衍射理论与波动方程参数反演 |
| 2.1 光的波动方程 |
| 2.2 标量衍射理论 |
| 2.2.1 亥姆霍兹方程 |
| 2.2.2 格林定理 |
| 2.2.3 基尔霍夫积分定理 |
| 2.2.4 基尔霍夫衍射公式 |
| 2.2.5 菲涅耳——基尔霍夫衍射公式 |
| 2.3 波动方程的参数反演 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 机载激光测深回波信号的建模与计算 |
| 3.1 激光束在海水中的传输特性 |
| 3.1.1 海水的光学参数 |
| 3.1.2 激光束在海水中的吸收特性 |
| 3.1.3 激光束在海水中的散射特性 |
| 3.1.4 激光束在海水中的衰减特性 |
| 3.2 回波波形建模 |
| 3.2.1 海面回波信号 |
| 3.2.2 水体回波信号 |
| 3.2.3 海底回波信号 |
| 3.2.4 太阳光背景噪声及探测器内部噪声 |
| 3.3 回波信号的数值模拟 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于多物理场的数据处理 |
| 4.1 多物理场数据处理 |
| 4.2 多物理场数据处理模型的有限差分方法 |
| 4.3 数值实验与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 间断性成像与海底反演 |
| 5.1 间断性反演的数学理论 |
| 5.2 海底间断面反演的算法 |
| 5.3 海底间断性成像分析 |
| 5.3.1 间断线反演的数值仿真 |
| 5.3.2 海底三维成像的数值仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 无人机载激光测深系统扫描轨迹建模与仿真分析 |
| 6.1 卵形扫描式激光测深系统模型 |
| 6.1.1 反射镜法线方向向量的求解 |
| 6.1.2 海面激光入射点坐标的计算 |
| 6.1.3 海底激光投射点坐标的计算 |
| 6.1.4 海底激光投射点坐标计算的模型检验 |
| 6.2 点云模拟 |
| 6.2.1 海面激光点云模型 |
| 6.2.2 海底激光点云模型 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
| 致谢 |
四、新型水中无人探测器（论文参考文献）
- [1]我国光纤传感技术发展路线图[J]. 苑立波,童维军,江山,杨远洪,孟洲,董永康,饶云江,何祖源,靳伟,刘统玉,邹琪琳,毕卫红. 光学学报, 2022
- [2]基于无人机高光谱遥感的城市中小河流水质等级判别研究[D]. 李澜. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
- [3]水下光子计数激光雷达关键技术研究[D]. 华康健. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2021(08)
- [4]基于LED的水下光无线通信技术研究[D]. 景涛. 北京邮电大学, 2020(04)
- [5]中红外激光甲烷传感技术研究[D]. 宋芳. 吉林大学, 2020(01)
- [6]水体在线γ能谱测量关键技术研究[D]. 徐立鹏. 成都理工大学, 2020
- [7]水下浅层随波扫描探测系统研究[D]. 余阳. 华南理工大学, 2020(02)
- [8]新型闪烁体探测器在地空核辐射测量中探测限的研究与应用[D]. 高妍. 成都理工大学, 2020(04)
- [9]面向海洋探测与食品检测的高光谱成像技术研究[D]. 姚辛励. 浙江大学, 2020(02)
- [10]间断性成像及其在光学测深系统中的应用研究[D]. 滕晓杰. 青岛理工大学, 2019(02)