深海富鈷結(jié)殼是海洋中一項重要的礦產(chǎn)資源,蘊含著豐富的稀有金屬元素,對富鈷結(jié)殼的探測具有十分重要的意義。目前對富鈷結(jié)殼的探測主要采用聲學(xué)探測方法。然而受限于海洋探測技術(shù),對富鈷結(jié)殼的研究主要以探測富鈷結(jié)殼生長分布為主,對原生環(huán)境下富鈷結(jié)殼的厚度、礦量方面的研究較少。載人潛水器為富鈷結(jié)殼的原位探測提供了技術(shù)支持平臺,為其研究提供了新的方向。本文研究課題來自于國家深�；毓芾碇行牡膰抑攸c研發(fā)計劃“深海關(guān)鍵技術(shù)與裝備”。本文將依靠國家深�；毓芾碇行牡摹膀札垺碧栞d人潛水器進行研究,旨在通過“蛟龍”號載人潛水器平臺,利用超聲波實現(xiàn)富鈷結(jié)殼厚度探測與礦量估算,同時完成對富鈷結(jié)殼聲學(xué)特性的試驗研究以及對超聲波回的波降噪研究。具體研究主要有:（1）分析國內(nèi)外對富鈷結(jié)殼探測技術(shù)的研究進展,明確了采用聲學(xué)探測技術(shù)進行研究,并制定了研究路線圖。針對富鈷結(jié)殼聲學(xué)特性的未知的問題,對富鈷結(jié)殼進行試驗研究。設(shè)計并搭建了試驗系統(tǒng),包括信號激勵系統(tǒng)與信號接收系統(tǒng),利用水下超聲波換能器配套虛擬儀器信號采集設(shè)備,設(shè)計LabVIEW上位機采集軟件,并完成富鈷結(jié)殼聲學(xué)特性的試驗研究。（2）針對富鈷結(jié)殼超聲回波信號中噪聲干擾... 

【文章來源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

海底富鈷結(jié)殼（一）

圖1-1 海底富鈷結(jié)殼（一）Fig.1-1 Seabed cobalt-rich crust (1)圖1-2 海底富鈷結(jié)殼（二）Fig.1-2 Seabed cobalt-rich crust (2)富鈷結(jié)殼生長環(huán)境十分特殊，如果想要對富鈷結(jié)殼進行精確探測，在富鈷結(jié)殼的原生環(huán)境下，對富鈷結(jié)殼進行原位探測是最為有效的方法。利用原位探測技術(shù)能夠最為直觀地了解富鈷結(jié)殼分布、生長情況以及礦產(chǎn)含量。然而受限于技術(shù)發(fā)展水平，這種原位探測的方式是十分困難的。目前，國外在富鈷結(jié)殼原位探測方面進行了許多研究，并取得了不錯的研究成果；雖然國內(nèi)目前也有針對這方面的研究，但與國外還存在著不小的差距[5-6]。為了提高我國對富鈷結(jié)殼的勘探能力，必須對富鈷結(jié)殼的原位探測技術(shù)進行研究。載人潛水器的出現(xiàn)為原位探測技術(shù)提供了技術(shù)支持平臺，載人潛水器能夠搭載科學(xué)家、工程技術(shù)人員、深海探測裝置以及各類設(shè)備下潛至海底進行工作。2012年 6 月

為我國的深海探測技術(shù)的發(fā)展提供了強有力的支持。圖1-3 蛟龍?zhí)栞d人潛水器Fig.1-3 Dragon manned submersible圖1-4 載人潛水器支持母船F(xiàn)ig.1-4 Manned submersible support mothership1.2 富鈷結(jié)殼探測技術(shù)研究現(xiàn)狀1.2.1 非聲學(xué)探測技術(shù)對于富鈷結(jié)殼的非聲學(xué)探測技術(shù)主要分為地質(zhì)拖網(wǎng)與鉆芯取樣的方法。地質(zhì)拖網(wǎng)主要應(yīng)用于對富鈷結(jié)殼的大規(guī)模采樣中使用，這種方法大多是針對某一海山的富鈷結(jié)殼進行采集，探測面積很大，但是精度很低。而鉆芯取樣是直接通過探頭擊穿富鈷結(jié)殼，并對富鈷結(jié)殼穿透部分進行采樣，進行岸上反演，因此，鉆芯取樣測量是目前富鈷結(jié)殼探測技術(shù)中最準(zhǔn)確的方法[8]，中國地質(zhì)大學(xué)的于彥江等人針對深海潛鉆在富鈷結(jié)殼勘探中的應(yīng)用進行了研究，通過對海底某塊富鈷結(jié)殼實施鉆芯，從而得到了富鈷結(jié)殼的巖心部分，并發(fā)現(xiàn)巖心部分具有明顯的分層結(jié)構(gòu)，能夠輕易地判斷出富鈷結(jié)殼的厚度[9]。這種方法的優(yōu)點如同介紹的那樣極為明顯

【參考文獻】：
期刊論文
[1]無序B樣條曲線的曲面擬合算法[J]. 王文珂,李思昆.  計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報. 2013(05)
[2]最小二乘法在復(fù)雜曲面擬合中的應(yīng)用[J]. 關(guān)娟,梅國平.  航空精密制造技術(shù). 2013(02)
[3]小波降噪在超聲回波信號處理中的應(yīng)用[J]. 周知進,文澤軍,卜英勇.  儀器儀表學(xué)報. 2009(02)
[4]刀具磨損聲發(fā)射信號處理中小波基選取的研究[J]. 聶鵬,王東磊,王哲峰,徐濤.  工具技術(shù). 2009(01)
[5]海底富鈷結(jié)殼物理特性的試驗研究[J]. 周知進,卜英勇.  地球物理學(xué)進展. 2008(05)
[6]改進的小波閾值消噪法應(yīng)用于超聲信號處理[J]. 陳益,李書.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2006(04)
[7]海底淺表層信息聲探測技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 吳自銀,鄭玉龍,初鳳友,陶春輝,高金耀.  地球科學(xué)進展. 2005(11)
[8]海底聲學(xué)底質(zhì)分類技術(shù)的研究現(xiàn)狀與前景[J]. 陶春輝,金翔龍,許楓,顧春華,何擁華.  東海海洋. 2004(03)
[9]帶形狀參數(shù)的均勻B樣條[J]. 王文濤,汪國昭.  計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報. 2004(06)
[10]小波門限消噪法應(yīng)用中分解層數(shù)及閾值的確定[J]. 張吉先,鐘秋海,戴亞平.  中國電機工程學(xué)報. 2004(02)

博士論文
[1]深海鈷結(jié)殼采集之微地形探測技術(shù)（淺水實驗階段）研究[D]. 羅柏文.中南大學(xué) 2008
[2]深海鈷結(jié)殼螺旋滾筒切削采集法的理論及實驗研究[D]. 劉勇.中南大學(xué) 2002
[3]鈷結(jié)殼和基巖的特性與模擬研究[D]. 邱長軍.中南大學(xué) 2002

碩士論文
[1]幾類擴展Bézier曲線的延拓方法研究[D]. 李翡.中南大學(xué) 2012
[2]基于小波分析的超聲波信號降噪研究[D]. 劉瑾.中國石油大學(xué) 2010
[3]基于小波變換的超聲波信號檢測與處理研究[D]. 付光懷.江南大學(xué) 2008



本文編號：2948575