曹新星
- 作品数：7 被引量：17H指数：3
- 供职机构：中国科学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：天文地球理学一般工业技术自动化与计算机技术更多>>
- 基于USV的AUV布放回收系统设计与实现
- 2023年
- 为了解决目前布放回收自主水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)自动化水平低、工作效率低、危险性高等问题,研制了一款基于无人水面船(unmanned surface vessel,USV)的AUV自主布放回收系统。首先,通过分析国内外常用AUV布放回收方式和布放回收系统,设计了AUV布放回收系统,并对其工作原理进行分析;其次,分别从力学分析、数值仿真等角度研究了布放回收系统的动力学、静力学及接触碰撞问题;最后,搭建了系统原理样机并进行了陆上实验和湖上实验,通过实验验证了所设计的布放回收系统稳定可靠、操作简单、通用性好,可以有效提高AUV自主布放回收的效率。所设计的基于USV的AUV布放回收系统具有良好的应用前景。
- 李明烁孟令帅谷海涛谷海涛张明远
- 关键词：自主水下机器人
- 松辽盆地上白垩统嫩江组三四段沉积有机质及多环芳烃化合物组成分布与古气候意义被引量：5
- 2015年
- 对松辽盆地上白垩统嫩江组嫩三段(K_2n^3)和嫩四段(K_2n^4)岩芯样品有机质组成丰度、多环芳烃化合物组成分布等进行了分析。结果显示,嫩三段和嫩四段沉积岩有机碳含量(TOC)分别在1.37%~2.52%和0.12%~0.82%之间,可溶有机质族组成含量为沥青质>非烃>饱和烃>芳烃,沥青质、非烃、饱和烃和芳烃占可溶有机质的比例分别为21.1%~54.9%,15.4%~27.8%,12.7%~19.2%和1.7%~11.0%。在嫩三段和嫩四段沉积有机质中检出了多种高丰度的多环芳烃化合物,主要为萤蒽(Fla)、芘(Py)、苯并萤蒽(Bflas)、苯并a蒽(Ba An)、苯并e芘(Be Py)、晕苯(Cor)、茚并芘(Inpy)、菲(P)、苯并[g,h,i]苝(Bghi P)、■(Chry)、甲基菲(MP)、惹烯(Ret)和苝(Pery)等;其中,菲、甲基菲、惹烯和?等化合物主要是来自原始有机质输入和成熟转化的产物。多环芳烃化合物的相关比值及其在垂向上的变化表明,嫩三段中的萤蒽、芘、苯并萤蒽、苯并a蒽、苯并e芘等多环芳烃化合物主要是生物质燃烧的产物;茚并芘和苯并[g,h,i]苝等则主要形成于原始有机质的成熟转化。嫩四段中的萤蒽、芘、苯并萤蒽、苯并a蒽和苯并e芘等多环芳烃化合物主要是生物质燃烧的产物,茚并芘和苯并[g,h,i]苝为生物质燃烧成因和成岩演化混合来源,而嫩四段底部检测到的较高丰度的苝可能主要与陆源有机质的输入及转化有关。最后,嫩江组中的多环芳烃化合物,特别是生物质燃烧来源的多环芳烃环合物的相对丰度在垂向上的变化可能表明嫩三段和嫩四段沉积时期古气候发生了由温湿气候向干旱气候的转变。
- 曹新星李艳王丽尹琴宋之光赵迪斐
- 关键词：多环芳烃化合物古气候环境松辽盆地
- 辽西下白垩统义县组单体烃碳同位素组成变化的物源及环境意义被引量：2
- 2015年
- 辽宁西部白垩系义县组三段沉积于火山活动频繁时期,是富含热河生物化石群的重要层段.本文拟对义县组三段四合屯剖面进行了系统的有机地球化学研究,包括总有机碳（TOC）丰度、饱和烃的组成与分布以及单体烃稳定碳同位素组成等分析.结果显示剖面下部（161.5 cm以下）富含化石层段的TOC含量明显高于上部,表明剖面下部生物的发育与生产力较高.饱和烃的组成分布在剖面上具有明显的阶段性变化特征,剖面底部和上部以高碳数正构烷烃占优势,中部以中等碳数正构烷烃占优势.正构烷烃碳同位素组成在-38.6‰～-26.0‰之间,自下而上逐渐呈正偏的趋势.剖面上正构烷烃主峰碳及碳同位素组成的规律性变化可能与古气候环境变化密切相关.伽马蜡烷的普遍检出以及低的姥植比（Pr/Ph＜0.8）表明当时沉积环境为强还原且具一定盐度分层的水体,沉积有机质得到较好保存.此外,根据高等植物叶蜡烷烃碳同位素组成重建的古大气CO2碳同位素组成在-10‰～-3‰之间,自下而上呈逐渐正偏后又回归的特点,反映了频繁的火山喷发活动造成大气CO2浓度变化及其碳同位素组成的偏移效应.
- 李艳宋之光曹新星王丽
- 关键词：生物标志化合物稳定碳同位素组成火山活动义县组早白垩世
- 基于数值方法的AUV近水面运动特性研究
- 2023年
- 为了明确水面回收AUV过程中其自身运动特性,以数值方法作为主要工具,通过控制变量法分析自由液面对AUV运动的影响。建立AUV的近水面运动方程,通过数值模拟PMM,得到AUV近水面运动方程所需的全部水动力系数。最后,通过基于运动方程和CFD方法的水面直航轨迹交叉对比,对所求得AUV近水面运动方程的准确性进行了验证。结果表明,所求得的AUV近水面运动方程准确性良好,可为AUV水面回收过程中的运动控制提供参考。
- 王旭辉林扬王定前孟令帅孟令帅曹新星高浩
- 关键词：自主式水下机器人运动特性
- 辽西下白垩统义县组烃类化合物氢同位素组成及古气候环境意义被引量：2
- 2017年
- 以四合屯剖面下白垩统义县组三段湖相沉积为研究对象,对抽提物中正构烷烃和无环类异戊二烯烃的氢同位素组成进行了测定,以期为热河生物群繁盛时期的古气候和古环境变化提供氢同位素组成的证据。结果显示,正构烷烃的氢同位素组成介于-232.1‰^-93.6‰,在剖面上变化明显;主峰碳数正构烷烃氢同位素组成的相关性分析显示,n-C29与n-C31主要来自陆生高等植物,而n-C23则主要来自水生植物。中碳数正构烷烃与高碳数正构烷烃氢同位素组成差值(ΔδDmid-long)的剖面变化在-28.8‰~85.0‰,指示热河生物群繁盛时期的气候波动显著,呈现由干旱逐渐变为温湿,再回归干旱的阶段性循环特征。特别是姥鲛烷和植烷的氢同位素组成较正构烷烃明显偏轻,而姥鲛烷较植烷的氢同位素组成相对轻微偏重,结合它们的碳同位素组成证据,这一差异很可能是由于成岩演化过程中植醇形成姥鲛烷和植烷的途径不同而引起。
- 李艳曹新星王丽宋之光
- 关键词：正构烷烃氢同位素组成古气候环境义县组
- 茂名油页岩沉积有机质特征及古气候意义被引量：5
- 2016年
- 基于海洋沉积确定的始新世晚期至渐新世早期(约33.5 Ma)的气候过渡期是新生代全球性气候事件,但长期以来相关的陆相沉积记录研究则比较缺乏。本文对形成于始新世晚期至渐新世早期的茂名油柑窝组油页岩样品进行了有机质丰度、烃类组成、单体烃碳同位素组成等分析,以期研究低纬度陆相沉积有机质对古近纪始新世—渐新世气候过渡期(EOT)的响应。研究结果显示,埋藏较浅的上部层位样品正构烷烃碳同位素组成显著正偏,为-19.1‰^-25.9‰,平均值为-22.2‰;而下部层位样品正构烷烃碳同位素组成在-23.7‰^-30.2‰,平均值为-26.3‰。两个样品正构烷烃碳同位素组成之差在1.5‰~8.1‰,平均值之差为4.6‰。正构烷烃碳同位素组成的显著差异指示了EOT低纬度陆相古气候变化引起的陆相有机质响应,而这种响应与当时大气CO_2浓度和海洋温度降低导致的气候和植物群落变化密切相关,即可能存在着C_3植物向C_4植物的转化、C_4植物的迅速增加并最终导致沉积有机质碳同位素组成的变化;也可能是由于大气CO_2浓度降低导致的大气CO_2碳同位素组成整体正偏的结果。很显然,进一步详细的连续剖面分析将对研究古近纪EOT低纬度陆相古气候变化提供重要科学依据。
- 曹新星宋之光李艳王丽
- 松辽盆地湖相烃源岩中生物标志物的单体烃碳同位素组成特征及其意义被引量：3
- 2015年
- 本研究对松科一井嫩江组一和二段（K2n^1和K2n^2）岩芯样品进行了有机碳稳定同位素和单体烃分子碳同位素分析，结合其他地球化学参数探讨了沉积环境与母质生物之间的关系。正构烷烃碳同位素在-35．7‰～-28．7‰之间变化，显示了各链长正构烷烃具有不同的母质生源。其中，中链正构烷烃（MCA）碳同位素明显贫^13C，偏轻达5‰，可能与其先体母质部分地利用了有机质降解的贫^13C的CO2有关。嫩江组藿烷碳同位素（δ^13Chopane）处于-32．00‰～-68．65‰之间，在嫩一段下部的δ^13Chopane）偏轻达到-68．65‰，表明该时期存在甲烷营养菌。在嫩一段δ^13CGa较重、δ^13Chopane显著偏轻的层段与水体分层、间歇性透光带缺氧相对应，反映了该时期的化跃层界面较浅，缺氧层上升到了透光带，这种极端的水体环境有利于沉积有机质的保存，造成了该层段高TOC、高HI的富有机质烃源岩的形成；而在嫩二段伽马蜡烷缺失、δ^13Chopane较重时，则反映了水体的化跃层界面较深，环境相对较为氧化，有机质保存条件变差，导致了该段TOC和HI相对较低。由此可见，水体化跃层界面的深浅不仅控制了湖泊沉积有机质的丰度，还影响了水体中微生物的发育，在化跃层较浅的层段，嗜甲烷菌、化学自养菌发育，而在化跃层较深的层段，水体中以化学自养菌为主。另外，δ^13CGa和δ^13C4-甲基甾烷与水体盐度呈正相关关系，水体盐度越高，其碳同位素值越重。
- 王丽曹新星李艳尹琴宋之光
