摘要:随着智慧海洋的不断发展，海洋研究中海洋信息的可靠获取、高速传输和高效处理越来越重要。为此，考虑一个面向智慧海洋的多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）探测通信一体化系统，在同一平台上共享相同的频谱资源来同时实现水下目标探测与通信。首先，对基于通信信号以及基于通信和探测信号叠加的 2 种一体化波形构成方法进行研究，在满足总功率及通信用户信干噪比需求的约束下，最小化 MIMO 探测发射波束图匹配误差和互相关图。然后，针对建立的 2 种波束成形设计问题，将其转化为二次半定规划问题并采用半正定松弛算法进行求解，得到探测通信一体化波束成形矩阵。最后，仿真结果验证了 MIMO 探测通信一体化波束成形设计的可行性。

摘要:随着海洋开发与探索的增加，集成多种技术的用于智慧海洋研究的水下物联网(UIoT)掀起了研究的热潮，使用计算高效且具有普适性的算法来进行方位估计是当前的发展趋势。为了满足上述要求，提出了一种新颖且广泛应用的酉四元数(UQ)模型中心对称阵列，相应协方差矩阵的估计和分解可以在实数域中执行，而不是复数域中，因此实现计算的低复杂度。此外，我们分析了该模型的物理含义，并将其与新兴的基于四元数的姿态估计和控制相结合，揭示了 UQ 模型在 UIoT 中的潜在优势。在仿真实验中，我们在几个仿真的水下场景中测试了算法的性能，证明了 UQ 模型的灵活性和适用性。

摘要:海洋无人自主观测装备作为海洋观探测的一种不可替代的高科技先进装备和新兴装备，是海洋观探测装备摇篮中的新生命、新领域的开拓者。基于海洋无人观测装备提高海洋移动观测能力是未来构建立体、连续、实时水下观测网络的重要技术手段，将会对未来海洋观探测的方式产生深远影响。基于国内外海洋无人观测装备发展与应用现状分析，对我国海洋无人观测装备发展的主要问题和差距进行了思考，并对海洋无人观测装备未来的发展应用进行了展望。