水中微气泡上浮过程的力学影响因子研究 被引量：21

1

作者 石晟玮 王江安 蒋兴舟 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2008年第3期83-87,共5页

从受力分析的角度，对气泡运动方程进行了推导，并对半径在40～500μm之间的微小气泡上浮过程进行了仿真计算。结果表明，当半径小于500μm、气泡上浮距离大于0．1m时，可忽略加速过程对气泡上浮速度的影响。在此基础上，对气泡运动方... 从受力分析的角度，对气泡运动方程进行了推导，并对半径在40～500μm之间的微小气泡上浮过程进行了仿真计算。结果表明，当半径小于500μm、气泡上浮距离大于0．1m时，可忽略加速过程对气泡上浮速度的影响。在此基础上，对气泡运动方程进行了详细分析，结果表明，阻力系数与粘滞系数是影响气泡上浮速度的主要因素，它们的取值与上浮速度成反比，并得出了Re≤150条件下的微气泡运动通用的阻力系数表达式。 展开更多

关键词 气泡 气泡运动 Basset力

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舰船尾流气泡层散射相位函数及其后向散射信号特性分析 被引量：12

2

作者 石晟玮 王江安 +2 位作者 蒋兴舟 马治国 余扬 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1861-1866,共6页

根据实测舰船的尾流气泡分布模型,利用米氏理论计算得到尾流气泡层的散射相位函数,并将其应用于尾流气泡层后向散射光接收信号的Monte Carlo仿真分析中,以便为实际海况下的舰船尾流气泡层后向散射光探测的实验设置与信号预测、分析提供... 根据实测舰船的尾流气泡分布模型,利用米氏理论计算得到尾流气泡层的散射相位函数,并将其应用于尾流气泡层后向散射光接收信号的Monte Carlo仿真分析中,以便为实际海况下的舰船尾流气泡层后向散射光探测的实验设置与信号预测、分析提供可靠的依据。通过对不同距离处尾流气泡层的散射相位函数及后向散射光接收信号特性的分析,可以得出:尾流中气泡层散射相位函数的变化不明显,且对接收信号的影响较小;气泡数密度的变化导致的多次散射效应和气泡层衰减系数的变化是引起后向散射光强度变化的主要原因,数密度越大,散射光信号中的多次散射光成分越大;当气泡层厚度达到一定倍数的衰减长度时,继续增加气泡层厚度对后向散射接收信号的影响较小。 展开更多

关键词 海洋光学 米氏散射 后向散射 蒙特卡罗 尾流气泡 散射相位函数 多次散射

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舰船尾流气泡运动特性研究 被引量：7

3

作者 石晟玮 蒋兴舟 +1 位作者 石敏 王江安 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2007年第5期764-767,共4页

建立了气泡在舰船尾流中浮升运动与径向运动的理论模型,针对不同半径、不同气体成分的气泡进行了数值模拟.计算结果表明:泡内气体成分对于半径较大的气泡无明显影响,而对于半径小于50μm的气泡则会产生显著的变化,甚至可能影响气泡变化... 建立了气泡在舰船尾流中浮升运动与径向运动的理论模型,针对不同半径、不同气体成分的气泡进行了数值模拟.计算结果表明:泡内气体成分对于半径较大的气泡无明显影响,而对于半径小于50μm的气泡则会产生显著的变化,甚至可能影响气泡变化的趋势;半径小于100μm的微小气泡能在尾流中长时间地存在,且随着气泡半径的减小,气泡在尾流中的存在时间呈指数规律增长,这一结论与实验结果具有较好的一致性. 展开更多

关键词 水面舰船 尾流 气泡 气泡运动

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舰船尾流模拟气泡的脉冲激光后向散射特性研究 被引量：8

4

作者 石晟玮 蒋兴舟 +1 位作者 王江安 石敏 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1508-1512,共5页

在Mie散射理论的基础上分析了尾流气泡的光散射特性,并用脉冲激光对尾流模拟气泡幕的后向散射光信号进行了实验研究,对气泡幕位置、接收发射轴夹角和多次散射等影响因素进行了详细讨论。实验发现:气泡幕存在条件下后向散射光信号得到明... 在Mie散射理论的基础上分析了尾流气泡的光散射特性,并用脉冲激光对尾流模拟气泡幕的后向散射光信号进行了实验研究,对气泡幕位置、接收发射轴夹角和多次散射等影响因素进行了详细讨论。实验发现:气泡幕存在条件下后向散射光信号得到明显增强,且信号的峰值强度随气泡幕位置等参量的变化而改变:当气泡幕位置较近时,多次散射光信号将对接收信号产生明显的作用,是影响接收信号强度的一个重要因素。 展开更多

关键词 气泡 尾流 MIE散射 后向散射 多次散射

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基于样条约束的弹道融合抗差估计方法 被引量：7

5

作者 张艳 石晟玮 郭军海 《弹道学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期40-44,71,共6页

为提高样条约束的弹道融合处理的精度,提出了一种基于抗差估计的弹道融合估计方法,该方法根据弹道处理中各类误差特性的不同,设计相应的标准进行分离,并实现异常值修正、系统误差迭代估计和样条节点的自适应调整,利用修正后的样条函数... 为提高样条约束的弹道融合处理的精度,提出了一种基于抗差估计的弹道融合估计方法,该方法根据弹道处理中各类误差特性的不同,设计相应的标准进行分离,并实现异常值修正、系统误差迭代估计和样条节点的自适应调整,利用修正后的样条函数和观测向量再进行弹道解算可有效地提高解算的精度.通过算例分析验证了该算法的可行性和实用性,计算结果表明该方法能有效地抵御异常观测、系统误差及样条表示误差对弹道解算结果的影响. 展开更多

关键词 外弹道 融合处理 样条 抗差估计

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激光在气泡中的后向散射特性研究 被引量：7

6

作者 石晟玮 蒋兴舟 王江安 《鱼雷技术》 2005年第3期11-14,共4页

从应用于尾流自导角度出发,在实验基础上提出了一种利用尾流中气泡对激光的后向散射光特性探测舰船的新方法。一般情况下,在不考虑水面波动的条件下能得到明显的气泡后向散射光信号;当有波浪存在时,后向散射光信号则不明显。对此本文提... 从应用于尾流自导角度出发,在实验基础上提出了一种利用尾流中气泡对激光的后向散射光特性探测舰船的新方法。一般情况下,在不考虑水面波动的条件下能得到明显的气泡后向散射光信号;当有波浪存在时,后向散射光信号则不明显。对此本文提出了利用气泡的后向散射光接收信号与波动水面反射信号在频域的差异判别气泡存在的方法,计算表明,采用这种方法可以达到较好的判别效果。 展开更多

关键词 气泡 尾流 后向散射

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水下气泡幕消光特性研究 被引量：5

7

作者 马治国 王江安 +1 位作者 余扬 石晟玮 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期18-20,共3页

为了研究水下气泡幕对激光传输特性的影响,采用米氏散射理论对水下气泡的消光截面和消光系数进行了计算,并在此基础上采用朗伯特-比尔定律对水下气泡幕的消光特性进行了理论分析和实验验证,取得了不同密度、不同厚度以及处于不同位置处... 为了研究水下气泡幕对激光传输特性的影响,采用米氏散射理论对水下气泡的消光截面和消光系数进行了计算,并在此基础上采用朗伯特-比尔定律对水下气泡幕的消光特性进行了理论分析和实验验证,取得了不同密度、不同厚度以及处于不同位置处气泡幕的透射光功率数据。结果表明,透过气泡幕的光功率随气泡密度以及气泡幕厚度呈指数衰减,而与气泡幕所处的位置没有密切关系。这一结论对舰船气泡尾流的光学探测是有帮助的。 展开更多

关键词 散射 消光 米氏理论 气泡

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水下航行体尾迹激光雷达探测系统的研制 被引量：5

8

作者 梁善勇 王江安 +1 位作者 韦文涛 石晟玮 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期25-28,共4页

研制了水下航行体尾迹激光雷达探测系统样机,用于对水下航行体尾迹中低密度微气泡群进行探测.在水下光探测领域设计并采用了收发同轴光学系统,获得了180°后向散射信号.通过对比分析发现:雪崩光电二极(APD)比光电倍增管(PMT)在水下... 研制了水下航行体尾迹激光雷达探测系统样机,用于对水下航行体尾迹中低密度微气泡群进行探测.在水下光探测领域设计并采用了收发同轴光学系统,获得了180°后向散射信号.通过对比分析发现:雪崩光电二极(APD)比光电倍增管(PMT)在水下应用背景下更具优势,因此采用APD作为探测系统核心光接收器件.设计了双模式APD自适应温控偏压系统,有效消除APD个体性能离散性导致的补偿误差.基于电磁兼容理论优化了脉冲激光器的电磁兼容性设计,解决了收发一体式大功率激光探测装置的电磁干扰难题.使用该系统获得了微气泡群处于不同位置及不同气泡群厚度情况下的典型探测数据.实验结果证明本系统完全可以满足尾迹探测的需求. 展开更多

关键词 激光雷达 水下航行体 后向散射 气泡 尾流 同轴光学系统 电磁兼容

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海水衰减系数的多角度后向散射测量技术研究 被引量：4

9

作者 石晟玮 王江安 +1 位作者 蒋兴舟 马治国 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期417-420,共4页

提出了一种基于后向散射式激光雷达方程的海水衰减系数现场快速测量方法。该方法通过接收角度的调整,得到不同距离、不同散射角度下的水体散射光信号,并根据由后向散射式激光雷达方程推导出的衰减系数公式计算测量水域的衰减系数。实验... 提出了一种基于后向散射式激光雷达方程的海水衰减系数现场快速测量方法。该方法通过接收角度的调整,得到不同距离、不同散射角度下的水体散射光信号,并根据由后向散射式激光雷达方程推导出的衰减系数公式计算测量水域的衰减系数。实验结果表明,采用多角度后向散射测量的方法得到的水体衰减系数的测量误差可控制在8%以内,且由实验结果的误差分析可知,随着系统与计算方法的改进,系统的测量误差可得到进一步减小。 展开更多

关键词 海水衰减系数 后向散射 现场测量 接收视场

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水中气泡激光后向散射衰减特性研究 被引量：4

10

作者 马治国 王江安 石晟玮 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期14-16,共3页

采用Lambert-Beer定律对水中气泡后向散射光功率进行理论分析,并采用激光功率计对位于不同距离以及不同密度的气泡幕后向散射光功率进行测量,对测量数据进行了统计和分析。结果表明,气泡的后向光散射信号相当微弱,但由于气泡幕的存在,... 采用Lambert-Beer定律对水中气泡后向散射光功率进行理论分析,并采用激光功率计对位于不同距离以及不同密度的气泡幕后向散射光功率进行测量,对测量数据进行了统计和分析。结果表明,气泡的后向光散射信号相当微弱,但由于气泡幕的存在,后向散射光功率有所增强;气泡幕后向散射光功率随气泡幕与探测器之间的距离变化,其关系服从Lambert-Beer定律;后向散射光功率与气泡密度有关,气泡密度越大,后向散射光功率越大。 展开更多

关键词 气泡 光散射 MIE散射 光功率

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小尺度水下航行体远程低频自导中的动态合成基阵参数优化 被引量：3

11

作者 石勇 逄妍立 +2 位作者 石敏 蒋兴舟 石晟玮 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 北大核心 2004年第1期1-4,共4页

针对实际海洋传播介质非均匀性对海洋声场时间和空间相关性影响情况 ,研究了在不同时间 -空间相关性的海洋介质中 ,用于水下航行体远程低频自导的动态合成基阵其阵元数量、合成阵元间距等因素对基阵增益的影响 .结合海水介质时空相关性... 针对实际海洋传播介质非均匀性对海洋声场时间和空间相关性影响情况 ,研究了在不同时间 -空间相关性的海洋介质中 ,用于水下航行体远程低频自导的动态合成基阵其阵元数量、合成阵元间距等因素对基阵增益的影响 .结合海水介质时空相关性的理论和试验结果 ,讨论了动态合成基阵的合成基阵数量、基阵间距等参数的优化选择问题 . 展开更多

关键词 阵列处理 基阵增益 波束形成 低频被动自导

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基于粒子成像测速技术的微气泡运动实验 被引量：1

12

作者 石晟玮 王江安 蒋兴舟 《测试技术学报》 2008年第4期346-349,共4页

从受力分析的角度，对气泡上浮末速度的理论公式进行了推导，得到了气泡上浮过程中的运动方程，并对半径位于40～350μm的微小气泡进行了仿真计算．在此基础上，利用带有显微摄像功能的粒子成像测速技术（PIV）装置对半径为20～320μm... 从受力分析的角度，对气泡上浮末速度的理论公式进行了推导，得到了气泡上浮过程中的运动方程，并对半径位于40～350μm的微小气泡进行了仿真计算．在此基础上，利用带有显微摄像功能的粒子成像测速技术（PIV）装置对半径为20～320μm气泡的上浮速度进行了测量，通过对实验结果的统计，以及与仿真结果的比较分析可知，阻力系数变量与粘滞系数是影响气泡上浮速度的主要因素，它们的取值与上浮速度成反比，并得出了Re≤150条件下的微气泡运动通用的阻力系数表达式． 展开更多

关键词 微气泡 浮升运动 粒子成像测速技术 雷诺数 阻力系数

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减少航程损失的尾流自导新方案 被引量：2

13

作者 石晟玮 石敏 蒋兴舟 《海军工程大学学报》 CAS 2004年第2期74-78,共5页

提出了一种基于三元换能器组的尾流自导导引方案,它对尾流的左右舷判别能力使其可以采用较小的尾流出入角度,从而可以较大程度降低鱼雷航程损失.仿真结果表明,该方案可以在不降低鱼雷末弹道命中概率的前提下,将尾流导引段的航程损失由... 提出了一种基于三元换能器组的尾流自导导引方案,它对尾流的左右舷判别能力使其可以采用较小的尾流出入角度,从而可以较大程度降低鱼雷航程损失.仿真结果表明,该方案可以在不降低鱼雷末弹道命中概率的前提下,将尾流导引段的航程损失由通常的15%降低到5%左右. 展开更多

关键词 尾流自导 三元换能器组 航程损失 反舰鱼雷 导引弹道

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激光致声过程研究 被引量：2

14

作者 王雨虹 王江安 +1 位作者 宗思光 石晟玮 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1077-1079,共3页

分析激光声与激光空泡运动的对应关系。采用Nd∶YAG激光器和消像差透镜系统等产生激光空泡和激光声信号,利用50000 f/s甚高速摄影系统、水听器和示波器测量并记录激光空泡和激光声信号。从理论和实验上证明了激光空泡的运动与激光声的... 分析激光声与激光空泡运动的对应关系。采用Nd∶YAG激光器和消像差透镜系统等产生激光空泡和激光声信号,利用50000 f/s甚高速摄影系统、水听器和示波器测量并记录激光空泡和激光声信号。从理论和实验上证明了激光空泡的运动与激光声的有着严格的对应关系。 展开更多

关键词 激光声 空泡运动 对应关系

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气泡幕后向散射光信号特性的蒙特卡罗方法研究 被引量：2

15

作者 石晟玮 王江安 +2 位作者 蒋兴舟 张静远 马治国 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期713-716,720,共5页

利用蒙特卡罗方法对水介质中的气泡幕的后向光散射回波信号进行了系统仿真。通过对计算结果与实验结果的比较,证明了蒙特卡罗方法的有效性。根据仿真结果,结合理论分析的方法,对气泡幕位置、厚度和接收器视场角等参数对回波信号的影响... 利用蒙特卡罗方法对水介质中的气泡幕的后向光散射回波信号进行了系统仿真。通过对计算结果与实验结果的比较,证明了蒙特卡罗方法的有效性。根据仿真结果,结合理论分析的方法,对气泡幕位置、厚度和接收器视场角等参数对回波信号的影响进行了分析,结果表明:回波信号出现时间与气泡幕位置存在一一对应的关系;在气泡幕的衰减系数ρσt不变的情况下,存在一个有效气泡幕厚度,当大于该厚度时,气泡幕的后向光散射回波信号基本不变;在系统各项参数不变的情况下,适当增加接收器的视场角,可有效地提高回波信号的信噪比。 展开更多

关键词 光散射 MONTECARLO 后向散射 气泡 视场角

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尾流气泡幕的光后向散射幅度谱特性分析 被引量：2

16

作者 蒋兴舟 王江安 石晟玮 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期154-157,共4页

在实验的基础上提出了一种用激光后向散射信号的幅度谱进行探测和识别气泡的新途径。通过对后向散射光信号的幅度谱分析,根据静水与气泡幕的散射信号谱线的不同,可较好地识别气泡,对气泡后向散射较弱的信号该方法也同样适用。

关键词 气泡幕 功率谱 后向散射

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激光探测舰船尾流气泡样机初步实验研究 被引量：2

17

作者 余扬 王江安 +2 位作者 马治国 石晟玮 梁善勇 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期137-140,共4页

基于激光水下探测原理,采用自主研发的激光探测舰船尾流气泡样机,同时用气泡幕模拟舰船尾流,通过比较无气泡和有气泡两种条件下的样机接收信号,验证了样机的探测性能;并对气泡幕置于不同位置处的样机接收信号进行了分析和比较,研究了不... 基于激光水下探测原理,采用自主研发的激光探测舰船尾流气泡样机,同时用气泡幕模拟舰船尾流,通过比较无气泡和有气泡两种条件下的样机接收信号,验证了样机的探测性能;并对气泡幕置于不同位置处的样机接收信号进行了分析和比较,研究了不同条件下回波信号的波形特点;最后对下一步的实验提出了几点建议。 展开更多

关键词 激光探测 舰船尾流 样机 实验

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基于蒙特卡罗的气泡后向散射信号的视场分析 被引量：1

18

作者 石晟玮 王江安 +2 位作者 蒋兴舟 马治国 余扬 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期57-59,66,共4页

为了研究气泡后向散射信号强度与气泡位置及接收发射视场之间的关系,采用蒙特卡罗方法对存在水槽边界条件下的水中气泡幕后向光散射回波信号进行了系统仿真,并结合实际的水槽实验,对不同气泡幕位置及接收发射轴夹角情况下的后向散射信... 为了研究气泡后向散射信号强度与气泡位置及接收发射视场之间的关系,采用蒙特卡罗方法对存在水槽边界条件下的水中气泡幕后向光散射回波信号进行了系统仿真,并结合实际的水槽实验,对不同气泡幕位置及接收发射轴夹角情况下的后向散射信号进行了理论分析和实验验证,取得了相应的气泡幕后向散射信号强度的实验与仿真数据。结果表明,对不同的接收发射轴夹角,存在一个回波峰值,且该峰值对应的接收发射轴线的夹角与气泡幕位置存在一一对应的关系,这一结果对实际海况下的舰船尾流气泡后向散射光探测试验是有帮助的。 展开更多

关键词 散射 视场角 MONTE Carlo 后向散射 气泡群

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基于水下激光探测的高速瞬态光信号获取技术 被引量：1

19

作者 梁善勇 王江安 +1 位作者 石晟玮 马治国 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期569-572,共4页

基于水下激光后向散射光信号检测技术,针对微弱高速瞬态光信号接收系统中所要求的宽频带、低噪声等关键技术指标,将MM IC技术和电磁兼容性理论应用于高速瞬态光信号接收系统的设计过程中。测试与仿真比较的结果表明,利用本文技术搭建的... 基于水下激光后向散射光信号检测技术,针对微弱高速瞬态光信号接收系统中所要求的宽频带、低噪声等关键技术指标,将MM IC技术和电磁兼容性理论应用于高速瞬态光信号接收系统的设计过程中。测试与仿真比较的结果表明,利用本文技术搭建的微弱高速瞬态光信号检测平台得到的实验信号失真小质量高,完全可满足实验的需要。 展开更多

关键词 气泡 后向散射 高速瞬态光信号 MMIC

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尾流气泡对脉冲激光时间展宽的研究 被引量：1

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作者 马治国 王江安 +1 位作者 蒋兴舟 石晟玮 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期198-200,共3页

为了研究气泡对激光的时间展宽问题,采用米氏光散射理论,对气泡的光散射特性以及多次散射效应进行了理论分析,并开展了实验研究,得到了气泡在不同距离时后向光散射信号波形。结果表明,气泡对激光脉冲的传输有明显的影响,导致了脉冲激光... 为了研究气泡对激光的时间展宽问题,采用米氏光散射理论,对气泡的光散射特性以及多次散射效应进行了理论分析,并开展了实验研究,得到了气泡在不同距离时后向光散射信号波形。结果表明,气泡对激光脉冲的传输有明显的影响,导致了脉冲激光在时间上的展宽,信号展宽的宽度随距离近似呈二次曲线变化。 展开更多

关键词 散射 时间展宽 米氏散射理论 气泡

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