海水声速直接测量和间接测量结果分析 被引量：15

1

作者 刘贞文 杨燕明 +1 位作者 许德伟 陈本清 《海洋技术》 2007年第4期44-46,共3页

文中使用了2001～2003年问的海上调查的CTD和声速仪SVP数据,通过直接测量的声速与常用的三种利用CTD计算声速的经验公式所计算的声速剖面进行对比,并采用了相关运算和回归分析,结果表明:在三个经验公式中,Chen-Miller公式与实测声速吻... 文中使用了2001～2003年问的海上调查的CTD和声速仪SVP数据,通过直接测量的声速与常用的三种利用CTD计算声速的经验公式所计算的声速剖面进行对比,并采用了相关运算和回归分析,结果表明:在三个经验公式中,Chen-Miller公式与实测声速吻合得最好;表明历史上大量的CTD资料(河口区除外)可直接用来换算声速剖面,进而用于声场预报。 展开更多

关键词 声速剖面 CTD数据 声速经验公式 声场预报

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浅海环境噪声垂直相关提取海底反射参数 被引量：7

2

作者 殷宝友 尚尔昌 +1 位作者 马力 林建恒 《中国科学：物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2011年第6期741-748,共8页

分析小掠射角海底反射特性与浅海环境噪声场垂直相关的关系,从而提取表征海底反射的参数.对某海域浅水区观测的海洋环境噪声数据进行垂直相关特性研究,并用于反演海底参数.鉴于海底参数之间存在耦合,采用分步反演的方法:首先利用曲线拟... 分析小掠射角海底反射特性与浅海环境噪声场垂直相关的关系,从而提取表征海底反射的参数.对某海域浅水区观测的海洋环境噪声数据进行垂直相关特性研究,并用于反演海底参数.鉴于海底参数之间存在耦合,采用分步反演的方法:首先利用曲线拟合或经验公式的方法获取海底反射相位,然后再反演海底反射幅度,最后将反演结果用于同海区的爆炸声声场预报,预报结果和试验测量相比,相对误差均小于10%.根据本文建立的噪声场垂直相关模型提取小掠射角海底反射参数,不需要限定特定的海底模型,反射损失中还包括界面散射的影响,可以有效地预报声场. 展开更多

关键词 浅海环境噪声 垂直相关 海底反射 反演 声场预报

原文传递

基于有限数据的水下球类目标多基地低频散射声场预报方法

3

作者 陈昌雄 彭子龙 +2 位作者 宋昊 薛亚强 周富霖 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1006-1017,共12页

针对水下球类目标多基地声散射声场预报,提出了一种基于有限散射声压信息数据的预报方法.该方法将散射声场表示为声散射传递函数与声源密度函数的乘积形式,通过数值积分以模型表面网格信息作为输入得到声散射传递函数,以已知的少量散射... 针对水下球类目标多基地声散射声场预报,提出了一种基于有限散射声压信息数据的预报方法.该方法将散射声场表示为声散射传递函数与声源密度函数的乘积形式,通过数值积分以模型表面网格信息作为输入得到声散射传递函数,以已知的少量散射声压数据作为输入,综合运用声学互易性、最小二乘法和矩阵变换得到声源密度函数.针对双层球壳以及带铺板球壳,分别利用Rayleigh简正级数解和有限元计算方法对该预报方法进行了验证.对带铺板球壳进行了目标强度试验,对比了测试结果和有限元计算结果,分别以几个测试数据和有限元数据作为输入预报了带铺板球壳多基地散射声场并与有限元结果对比.仿真和试验结果均吻合较好,验证了该预报方法的可行性. 展开更多

关键词 声散射 多基地散射声场 球类目标 声场预报 收发分置

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基于量子行为粒子群算法的舱室噪声监测点优化布置

4

作者 郭强 时胜国 何辉辉 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1488-1496,共9页

针对舱室噪声在线监测及声场预报问题,本文提出了一种基于量子行为粒子群算法的舱室内部声监测点优化布置方法。根据研究频段范围确定所需声腔模态阶数,计算全部备选监测点位置处各阶声腔模态的声场分布,采用模态置信矩阵作为目标函数,... 针对舱室噪声在线监测及声场预报问题,本文提出了一种基于量子行为粒子群算法的舱室内部声监测点优化布置方法。根据研究频段范围确定所需声腔模态阶数,计算全部备选监测点位置处各阶声腔模态的声场分布,采用模态置信矩阵作为目标函数,基于量子行为粒子群算法对监测点位置进行优化,获得优化布置方案。从声腔模态采样的正交性及内外声场响应的角度与其他测点布置方案进行了性能比较。研究表明:本文方法优化得到的测点布置方案采集声腔模态信息更全面,可有效提升舱室内声场的重建精度和基于舱室内声场监测的水下辐射噪声预报精度。 展开更多

关键词 测点优化布置 舱室噪声在线监测 量子行为粒子群算法 声腔模态 模态置信矩阵 水下辐射噪声预报 声场预报 声激励

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柱坐标系下浅海传播声场时域有限差分预报方法

5

作者 朱嘉慧 吴金荣 +1 位作者 侯倩男 马力 《声学技术》 CSCD 北大核心 2024年第2期163-171,共9页

直角坐标系下的时域有限差分方法在水声传播仿真时由于计算量太大而较少应用。文章利用时域有限差分方法推导了柱坐标系下的声波方程的近似表达式,结合复频移完全匹配层建立浅海声传播模型,在减少计算量的同时准确预报了传播信号声压的... 直角坐标系下的时域有限差分方法在水声传播仿真时由于计算量太大而较少应用。文章利用时域有限差分方法推导了柱坐标系下的声波方程的近似表达式,结合复频移完全匹配层建立浅海声传播模型,在减少计算量的同时准确预报了传播信号声压的时域波形、传播声场的时空演变过程以及频域传播损失曲线。在柱坐标系下使用时域有限差分方法仿真Pekeris传播环境声场并与简正波和波数积分模型进行对比,分析了时域有限差分水声传播模型的适用范围。结果表明,时域有限差分方法仿真浅海中近程传播声场精度较高。模型的稳定性与时间和空间网格大小有关,声源频率越高,空间和时间网格划分越小,计算量越大。数值离散带来的频散误差累积会导致远场传播声场计算不准确,因此时域有限差分水声传播模型更适用于低频中近程声场计算。 展开更多

关键词 浅海声传播 时域有限差分 声场预报 时域波形

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Kraken海洋声学模型及其声传播与衰减的数值试验 被引量：6

6

作者 李佳讯 张韧 +2 位作者 王彦磊 黄志松 张丽华 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期51-58,共8页

针对射线、简正波、PE、FFP等传播模型的算法原理及其适用的海洋环境,建立了以Kraken声学模型计算软件为基础的海洋声场数值预报系统。应用该预报系统对4组典型的海洋声场进行了数值试验,结果表明:在相同的海面和海底边界条件下,声场分... 针对射线、简正波、PE、FFP等传播模型的算法原理及其适用的海洋环境,建立了以Kraken声学模型计算软件为基础的海洋声场数值预报系统。应用该预报系统对4组典型的海洋声场进行了数值试验,结果表明:在相同的海面和海底边界条件下,声场分布是由声速剖面和声源位置决定的。在负梯度声场中,所有声线都折向海底,在极限声线外产生阴影区。声源位于声道轴附近的温跃层中会产生波导传播。用射线理论解释了上述现象的成因,指出了其实际应用价值。 展开更多

关键词 Kraken模型 传播损失 声场预报 声纳探测

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有限长导管声场预报的一种边界元方法 被引量：6

7

作者 杨迎春 周其斗 潘雨村 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期60-65,共6页

为了研究介质流动情况下有限长导管中点声源产生的声场,提出了一种以源势密度作为未知数的间接边界元方法。首先将整个求解空间划分为管内和管外两个相互独立的封闭域,然后利用压力和速度在开口处的连续条件和壁面边界条件将内外域的声... 为了研究介质流动情况下有限长导管中点声源产生的声场,提出了一种以源势密度作为未知数的间接边界元方法。首先将整个求解空间划分为管内和管外两个相互独立的封闭域,然后利用压力和速度在开口处的连续条件和壁面边界条件将内外域的声场方程联立为一个矩阵方程,求解出源势密度后由源势密度计算出任意位置的声场。与Myers的基准数据比较表明本文所得计算结果与之相符。该方法简化了过去声场边界积分方程的形式和数值积分奇性的解决过程,稍加变换便可应用于任意形状导管和复杂声源。 展开更多

关键词 有限长导管 声场预报 边界元方法 介质流动

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起伏海面散射引起浅海声传播损失的统计特性与快速声场预报方法 被引量：1

8

作者 刘若芸 彭朝晖 张波 《声学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1098-1110,共13页

基于海洋环境信息、起伏海面的小斜率近似和简正波模型,研究了浅海环境中不同季节起伏海面散射引起的声传播损失的统计特性,给出了海面散射声传播损失-风速拟合公式以及一种快速声场预报方法,可据此快速评估水下长期工作设备的工作性能... 基于海洋环境信息、起伏海面的小斜率近似和简正波模型,研究了浅海环境中不同季节起伏海面散射引起的声传播损失的统计特性,给出了海面散射声传播损失-风速拟合公式以及一种快速声场预报方法,可据此快速评估水下长期工作设备的工作性能。仿真结果表明,对于全年运行的水声设备,当传播距离超过10 km时,须考虑起伏海面散射对声传播的影响。起伏海面散射对声场的影响冬季大于夏季,在夏季负跃层环境中起伏海面散射对下发上收声场的影响大于下发下收声场。 展开更多

关键词 起伏海面 海面散射 传播损失 声场统计特性 声场预报

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欠定盲分离方法预报水下双层圆柱壳辐射声场 被引量：5

9

作者 陶襄樊 陈美霞 魏建辉 《舰船科学技术》 北大核心 2012年第11期8-13,58,共7页

水下双层加筋圆柱壳振动和辐射声场的预估对其噪声控制具有重要意义。以此为出发点,基于双层加筋圆柱壳干模态叠加原理,运用欠定盲分离方法,实现了有限数目测点预报结构振动和辐射声场的目的,并用数值方法对预报结果的有效性进行了验证... 水下双层加筋圆柱壳振动和辐射声场的预估对其噪声控制具有重要意义。以此为出发点,基于双层加筋圆柱壳干模态叠加原理,运用欠定盲分离方法,实现了有限数目测点预报结构振动和辐射声场的目的,并用数值方法对预报结果的有效性进行了验证。结果表明,欠定盲分离方法可以对水下双层加筋圆柱壳辐射声场进行预报,并且该预报方法对测点的位置、选取的模态阶数没有严格的要求,所需要的测点数目也较少,有很好的适用性。 展开更多

关键词 声场预报 欠定盲分离 振动模态

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基于压强和深度的两种不同声速计算方法比较 被引量：5

10

作者 杨永红 王翠杰 《海洋测绘》 CSCD 2015年第3期64-66,共3页

首先描述了Del Grosso算法和C.C.Leroy算法计算海洋声速及其特点(貌似不通);然后利用美国国家海洋数据中心发布的WOA09数据,分别采用Del Grosso算法和C.C.Leroy算法计算西太平洋海域某点的海洋声速剖面,结果表明两种算法具有相同的个位... 首先描述了Del Grosso算法和C.C.Leroy算法计算海洋声速及其特点(貌似不通);然后利用美国国家海洋数据中心发布的WOA09数据,分别采用Del Grosso算法和C.C.Leroy算法计算西太平洋海域某点的海洋声速剖面,结果表明两种算法具有相同的个位数字精度。与Del Grosso算法相比,C.C.Leroy算法效率更高,不需要深度与压强的转换。 展开更多

关键词 声速剖面 声速经验公式 声场预报 WOA09数据

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海洋声场预报及战术应用 被引量：4

11

作者 陈治国 张星 章新华 《舰船科学技术》 北大核心 2005年第4期66-69,共4页

随着科学技术的飞速发展,对海洋声场做出合乎要求的快速精确预报显得尤为重要。射线模型、抛物线模型、简正波等模型适合于不同具体的海洋声场环境,这些传播模型可以实现声场数值预报的实时性。基于上述模型建立的海洋声场预报系统及对... 随着科学技术的飞速发展,对海洋声场做出合乎要求的快速精确预报显得尤为重要。射线模型、抛物线模型、简正波等模型适合于不同具体的海洋声场环境,这些传播模型可以实现声场数值预报的实时性。基于上述模型建立的海洋声场预报系统及对其战术应用进行的研究,对声呐的设计、使用及舰艇作战有着重要的意义。本文在上述模型基础上利用Matlab和FortranPowerstation工具建立了海洋声场预报系统,使用声场预报系统对典型的海洋环境,即海洋锋、涡漩的声场能量传播规律进行了研究,并提出了在反潜作战中对海洋锋、涡漩、深海会聚区和影区等海洋环境的战术应用。 展开更多

关键词 传播模型 声场预报 战术应用

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修正一阶Born近似改进水中弱散射目标的散射声场预报 被引量：4

12

作者 张培珍 王朔中 +2 位作者 王润田 陈云飞 王露贤 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期331-338,共8页

在推导Fourier衍射定理中运用一阶Born近似时忽略了弱散射体内外的波数差异,使散射声场方向特性的预报产生较大误差,针对这一问题,对一阶Born近似进行修正。考虑散射体内外波数差异引起的幅度和相位误差,通过调整频域采样圆弧半径并移... 在推导Fourier衍射定理中运用一阶Born近似时忽略了弱散射体内外的波数差异,使散射声场方向特性的预报产生较大误差,针对这一问题,对一阶Born近似进行修正。考虑散射体内外波数差异引起的幅度和相位误差,通过调整频域采样圆弧半径并移动圆心位置得到了修正的一阶Born近似解。由于更准确地反映了目标与周围水介质的声学性质,有效提高了散射声场的预报精度。根据修正的Born近似计算了弱散射条件下无限长圆柱目标的散射远场指向性,结果与严格解相吻合,对其它形状截面的柱状目标也得到了合理的计算结果。 展开更多

关键词 Born近似 散射目标 声场预报 一阶 FOURIER 进水 散射声场 相位误差

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基于声场预报的共形阵波束优化方法与实验研究 被引量：1

13

作者 杨博 孙超 陈亚林 《鱼雷技术》 2006年第1期18-20,60,共4页

在工程实际中,声接收基阵波束设计和优化的一个重要问题是实际阵列流形的获取。由于实际测量阵列流形的工作面临很多困难,难以推广使用,本文提出声场预报的方法,使用ANSYS和SYSNO ISE软件模拟测量阵列流形的过程,通过对复杂结构基阵的... 在工程实际中,声接收基阵波束设计和优化的一个重要问题是实际阵列流形的获取。由于实际测量阵列流形的工作面临很多困难,难以推广使用,本文提出声场预报的方法,使用ANSYS和SYSNO ISE软件模拟测量阵列流形的过程,通过对复杂结构基阵的声场进行数值预报,得到了与实际相符合的基阵阵列流形,并通过共形阵水池实验验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 声场预报 实测阵列流形 共形阵 波束优化

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浅海负跃层海底单参数模型研究 被引量：2

14

作者 赵梅 胡长青 《声学技术》 CSCD 北大核心 2015年第2期103-108,共6页

海底反射特性在浅海声传播中起着决定性的影响。用小掠射角下海底反射损失随掠射角变化率Fd B构建单参数模型可很好地描述浅海海底特性。对单参数模型进行深入研究和改进,建立了在浅海负跃层条件下描述水下声场的海底单参数模型,并利用... 海底反射特性在浅海声传播中起着决定性的影响。用小掠射角下海底反射损失随掠射角变化率Fd B构建单参数模型可很好地描述浅海海底特性。对单参数模型进行深入研究和改进,建立了在浅海负跃层条件下描述水下声场的海底单参数模型,并利用数值仿真和海上实验数据,对浅海负跃层海底单参数模型水下声场预报的正确性进行了验证。 展开更多

关键词 海底单参数模型 浅海负跃层 声场预报

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自稳平台下的声场预报与定深技术仿真 被引量：1

15

作者 管日升 王鸿志 范新刚 《舰船电子工程》 2020年第6期176-179,共4页

对于水声定位系统,由于声速不均匀分布以及由此产生的声线弯曲,定位精度受到很大程度的影响,因此必须对声线弯曲进行修正,为此水下定位必须要采用声线追踪的定位方法。论文采用Bellhop高斯束声线追踪方法实现完整的声场预报与定深功能,... 对于水声定位系统,由于声速不均匀分布以及由此产生的声线弯曲,定位精度受到很大程度的影响,因此必须对声线弯曲进行修正,为此水下定位必须要采用声线追踪的定位方法。论文采用Bellhop高斯束声线追踪方法实现完整的声场预报与定深功能,仿真说明了不同声速梯度下的俯仰角灵敏度。 展开更多

关键词 高斯束 声场预报 定深

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基于声场预报的共形体积阵散射特性分析

16

作者 戴言 孙超 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期568-575,共8页

针对刚性障板引起的声散射现象导致的共形体积阵阵列流形偏离理想值这一问题,以一类特殊形状的共形体积阵——半圆柱体积阵为模型,运用声场预报方法,分析了刚性障板引起的散射现象对阵列接收响应的影响。通过声场建模仿真,计算了不同角... 针对刚性障板引起的声散射现象导致的共形体积阵阵列流形偏离理想值这一问题,以一类特殊形状的共形体积阵——半圆柱体积阵为模型,运用声场预报方法,分析了刚性障板引起的散射现象对阵列接收响应的影响。通过声场建模仿真,计算了不同角度下共形体积阵的声场分布;利用该分布构建了考虑刚性障板影响的基阵阵列流形,分析了其在散射声场影响下的变化规律,该变化规律采用文中定义的2个物理量描述:幅度相位构成的一阶响应和互相关构成的二阶响应。仿真结果表明,相较于理想条件下的透声模型,体积阵阵列接收到的由障板等刚性物体产生的散射声信号随方位、信噪比的不同而变化,进一步导致各个阵元的接收响应出现随方位变化而变化的偏差。通过对实验数据的分析,验证了仿真结果与实际情况基本吻合;在实际中设计这类基阵时,应该考虑散射现象对其阵处理性能的影响。 展开更多

关键词 共形体积阵 声场预报 散射特性

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声场预报的实验研究

17

作者 徐五岗 马力 《声学技术》 CSCD 1999年第A11期93-94,共2页

关键词 声场预报 海洋声场 实验研究

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距离域干涉谱反演海底参数方法研究

18

作者 吕杨 何青海 储泽国 《科技视界》 2015年第32期98-99,共2页

浅海多途效应形成了在距离-频率平面的干涉谱图,本文利用距离域干涉谱提取干涉准周期作为反演匹配物理量,在单无限均匀海底模型的基础上,以最小均方差原则建立代价函数,通过模拟退火法搜索最优解,提出一种海底参数反演方法。仿真结果表... 浅海多途效应形成了在距离-频率平面的干涉谱图,本文利用距离域干涉谱提取干涉准周期作为反演匹配物理量,在单无限均匀海底模型的基础上,以最小均方差原则建立代价函数,通过模拟退火法搜索最优解,提出一种海底参数反演方法。仿真结果表明,该方法反演所得参数在典型负跃层剖面下能有效地用于声场预报。 展开更多

关键词 距离域 干涉谱图 浅海 地声反演 声场预报

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数字孪生海战场动态声场预报 被引量：4

19

作者 吕曜辉 李瑞 成霄 《无线电工程》 北大核心 2022年第5期719-723,共5页

动态海洋声场预报是水声学重要的一项研究课题,现有的声场预报理论模型难以满足要求,因此结合数字孪生(Digital Twin)对动态海洋声场做出精确预报显得尤为重要。从数字孪生体的模拟角度出发,在虚拟空间对动态海洋声场预报系统进行仿真验... 动态海洋声场预报是水声学重要的一项研究课题,现有的声场预报理论模型难以满足要求,因此结合数字孪生(Digital Twin)对动态海洋声场做出精确预报显得尤为重要。从数字孪生体的模拟角度出发,在虚拟空间对动态海洋声场预报系统进行仿真验证,利用RAM模型对某海域的低频声传播进行模拟,得到复杂海洋环境下的动态声场预报结果,根据实际海洋环境声场预报精度的测试方法,得到利用孪生体模型预报的声传播损失误差有所降低。 展开更多

关键词 数字孪生 动态声场预报 虚拟空间 RAM模型 声传播损失

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基于波叠加方法的水下声源辐射声场预报及实验研究 被引量：5

20

作者 孙超 何元安 +3 位作者 商德江 尚大晶 刘月婵 张若愚 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期130-135,140,共7页

根据基于波叠加方法的声全息技术研究了水下声源的辐射声场预报问题,通过水听器阵列测得的复声压预报三维空间声场的声特性。数值仿真分析了一有限长圆柱壳模型在不同频率力激励作用下的声场预报精度,发现测量阵列尺寸与结构尺寸相近即... 根据基于波叠加方法的声全息技术研究了水下声源的辐射声场预报问题,通过水听器阵列测得的复声压预报三维空间声场的声特性。数值仿真分析了一有限长圆柱壳模型在不同频率力激励作用下的声场预报精度,发现测量阵列尺寸与结构尺寸相近即可准确预测声场。水池和湖上实验分别对柱形换能器声源和加肋双层圆柱壳受激辐射声场进行了预测并和实测值进行了对比,结果表明该方法是一种稳健有效的声场预报方法。不同频率下,二者误差一般在3 dB以内,能够满足工程需要。为实际水下大型结构的空间声场预报和降噪性能预估提供了工程参考。 展开更多

关键词 辐射声场预报 波叠加法 模型实验

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