声学调查设备系统自噪声测量方法研究

声学调查设备重要功能之一是用来获取海洋中的背景噪声信号,这些信号都是弱信号,因此系统自噪声是声学调查设备中一项重要性能指标。提出了3种声学调查设备系统自噪声测量的方法,其中短路噪声测量法是实验室应用较多的一种方法,试验结果表明采用短路噪声测量法测量系统自噪声的结果可验证声学调查设备自噪声性能是否满足设计指标。低噪声环境自噪声测量法可以作为设备整机的功能及性能测试。     

水下打桩和船舶噪声对斑海豹听觉影响的初步分析

通过测定水下打桩和船舶噪声,利用Matlab软件对两类典型海洋噪声的时-频统计特性进行分析,结合斑海豹听阈和发声频域特性,分析水下打桩和船舶噪声对斑海豹的影响.结果表明:水下打桩及船舶噪声的主要能量分布频段(0～4.0 kHz)与斑海豹听阈敏感频段(0.1～ 100.0 kHz)及发声频段(0.4 ～ 1.5 kHz)相重叠;水下打桩噪声所产生的强噪声声源级(206 dB)会高于斑海豹可忍受的最高声源级(190 dB).由此推断,两类噪声会对斑海豹的生境产生严重干扰,轻者可能导致斑海豹的习性改变及感知和交流能力减弱,重者则会造成斑海豹的听阈丧失.本研究为斑海豹的声学保护提供声学参数依据,并为进一步深入研究提供参考.     

多频海底声学原位测试系统研制和试用

海底沉积物的声学特性(最重要的是声速和声衰减)以及它们与物理(包括土力学)特性之间的关系是沉积物声学中两个重要的研究项目.介绍了新研制的实时监控多频海底声学原位测试系统.该系统可测量浅表层沉积物的声速.探测频率为8,10,12,15 kHz,可根据实际情况选择发射波形、接收增益和采样长度,采样率为0.5~2.0 MHz,工作水深为300 m.系统具有倾斜传感器、8通道扩充等功能.用该系统在杭州湾测得了四种频率的沉积物原位声速.     

浮式生产储油船振动噪声混合数值预报

建立了可覆盖全频域的浮式生产储油船(FPSO,floating production storage and offloading)工作环境下振动噪声混合数值预报技术流程。将声学计算基本理论方法(有限元/边界元方法与统计能量法)应用于宽频带多噪声源的海洋工程船舶设计中,为设计能保证人员正常进行生产、生活噪声环境下的FPSO提供指导,满足国内船舶设计部门对该技术的迫切需要。文中采用声学边界元求解了FPSO上层建筑低中频域振动噪声,采用统计能量分析方法求解了高频域振动噪声,通过两种方法接力运用和不同模型间的顺利转换,实现了FPSO声学问题全频域分析。并讨论了各类方法的适用范围。     

天然气水合物勘查声学深拖系统研发方案

随着海底天然气水合物勘查工作的深入发展,近海底探测技术的应用越来越多,声学深拖技术的应用便是其中之一。简要介绍了目前深海探测中使用的多种弱正浮力型及重力型声学深拖系统,提出了用于天然气水合物勘查的重力型声学深拖系统的自主研发思路,论述了研发工作涉及到的若干关键技术。     

二维彩色悬浮物声学剖面绘图软件设计

本文阐述了声学剖面计算机绘图原理,并介绍了在AST-386SX/16微机VGA显示器上绘制二维彩色水体悬浮物浓度声学剖面图的软件设计方法,绘出了海上倾废物云团沉降过程悬浮物浓度剖面模拟绘图实例.该软件可绘出实验中声学系统不同时刻探测的各个声学剖面上悬浮物浓度时空分布的清晰图象,解决了声学剖面的计算机判读和绘图问题;是海洋倾废研究及悬浮物在海洋中的物理海洋学研究的一种有用的软件。     

Datasonics声学系统输出信号与悬浮物浓度的关系及计算

Datasonics声学探测系统的主要功能之一是实时探测水体中悬浮颗粒物浓度的时空分布。本文论述了该系统输出信号与悬浮物浓度的关系,分析了关系式中各项的意义,给出了Data-sonics系统悬浮物浓度的计算实例:并对声学系统参数的确定及其在计算中的应用进行了讨论。对于不同的声学系统,可根据各自的系统参数依此方法进行声学信号与悬浮物浓度的标定及计算。     

海底大地基准建设技术及其研究进展

海底大地基准网将是新一代国家综合PNT（Positioning, Navigation and Timing）系统建设的重要组成,也是未来海洋立体观测系统的基础设施。联合全球卫星导航定位系统和声学测距的GNSS-声学定位技术可用于高精度水下定位,直接服务于海底大地基准网建设。本文聚焦海底大地基准建设技术,简要梳理了国内外水下声学导航定位技术及系统背景,分析总结了海底大地基准建设的站址勘选及布放技术要点,在讨论GNSS-声学观测平台和数据采集技术基础上,重点探讨了GNSS-声学定位的数据处理方法研究进展,最后简单介绍了GNSS-声学的当前主要应用并展望了未来海底大地基准建设的技术需求和应用问题。     

海底底质声学原位测量电路控制系统研究

介绍了一种液压驱动贯入式海底沉积声学原位测量系统的电路控制单元的研究实现过程,以及该控制单元在南海北部海底沉积声学调查中的应用。该电路控制单元以Cortex-A8处理器为核心,集成大容量FLASH存储器,与单片机接口控制板进行串口通讯,实现对声学发射采集单元和机械液压贯入单元的可视化控制和监测。基于该电路控制单元,海底底质声学原位测量系统兼具自容式和在线式两种工作模式,可自容记录或实时采集声学原位测量单元在海底的工作状态数据、海底沉积物声速和声衰减系数等声学特性数据。该声学原位测量系统的实验室联调及南海海试结果表明,使用该电路控制单元对海底底质声学测量过程的监测与控制是有效的,对精确获取海底底质的原位声学特性有重要作用,可以促进海底底质声学原位测量系统的产品化。     

浅水多波束换能器声学性能检测方法研究

浅水多波束换能器主要声学指标能够直接或间接地反映系统性能指标,因此利用水池试验对系统换能器声学性能指标进行检测,不但能够初步掌握系统的性能,而且可以降低湖试或海试的风险。通过概括多波束测深系统核心性能与换能器声学指标的对应关系,按照水声计量检定规程和方法,论述了主要声学指标的计算方法,研究了自由场条件下声学指标的检测方法和注意事项,并结合国产多波束系统水池试验,验证了方法的可行性。     

长基线声学定位系统发展现状及其应用

声学定位技术是各类水下潜器的必备技术之一。重点介绍了水下长基线声学系统的组成、工作原理及国内外发展现状,分析了该技术的应用方向,为我国长基线声学定位技术的发展和应用提供参考。     

长基线声学定位系统发展现状及其应用

声学定位技术是各类水下潜器的必备技术之一。重点介绍了水下长基线声学系统的组成、工作原理及国内外发展现状,分析了该技术的应用方向,为我国长基线声学定位技术的发展和应用提供参考。     

声学系统信号的量化与数字化处理

声学系统是探测悬浮颗粒物在海洋中的短期时空分布状态,揭示悬浮颗粒物的沉降、扩散和迁移特性的有效工具。本文阐述了声学系统信号与悬浮颗粒浓度的量化(以美国Datasonics声学系统为例)及信号数字化处理。用处理后的数据可定量分析海洋中悬浮颗粒物时空分布以及不同密度层和水团的分布,可供从事物理海洋学方面的研究。文中阐述的声学信号处理方法对在海洋调查研究、海洋环境保护研究和海洋环境监测中声学技术的应用可提供一个借鉴。     

水声定位技术的发展现状与展望

文章简述了传统的3种声学定位系统的工作原理、系统构成以及各自的优缺点,分别举例说明了市场上典型产品的性能、应用情况,并重点介绍了当前声学定位技术发展的新情况,预测了声学定位技术在未来的发展趋势。     

新一代水位测量系统—空气声学水位计

本文介绍了空气声学水位计的工作原理、技术指标及现场使用比测结果。结果证明用该仪器来更新水位测量系统是合适的。     

浅地层剖面仪噪声特征分析及采集参数优选

浅地层剖面仪具有配置灵活、作业方便、经济高效、分辨率高等优点,在海洋地质研究和海洋工程调查中得到了广泛应用,但易受到噪声干扰。在分析浅地层剖面仪运行时干扰噪声形成机理的基础上,设计噪声采集方案,采集设备运行时的背景噪声和其他声学设备干扰,分析干扰噪声特征,为现场数据采集以及室内数据处理提供依据。通过分析浅地层剖面仪的噪声特征,提出控制激发频率范围,将激发能量集中在优势频带内,并在采集时设置合理滤波参数,滤除其他声学设备干扰噪声。以"向阳红01"科考船浅地层剖面仪为例,设置激发子波频带:1.0～6.0 kHz,脉冲长度设置为10 ms,信号接收时设置滤波门限为1.0-2.0-6.0-10.0 kHz,去除其他声学设备对剖面的干扰,最终取得非常理想的浅地层剖面。     

声学测波仪在ZQA1—1型海洋站自动观测系统中的应用

在 ZQA1-1型海洋站自动观测系统中(简称系统),应用计算机软件配合声学测波仪进行波浪测量,提高了测波的可靠性。图1为系统中测波部分方框图。图中实线部分是声学测波仪电路框图,虚线部分为应系统测波要求而增加的。当开关 K 处于②的位置时,声学测波仪恢复原态,可以独立进行     

反蛙人武器系统发展综述

蛙人由于体积小、噪声强度低,因此探测十分困难,可秘密潜入码头、海港、海上勘探平台、 舰艇锚泊区及岛礁等重点水域实施侦察或破坏,对水下区域安全提出了挑战。首先,指出了水下蛙人的探测难点,随后介绍了国内外反蛙人声呐装备系统的技术发展、蛙人水下目标主被动声学特征的研究进展,综述了反蛙人武器系统的发展现状,最后总结了目前反蛙人声呐系统的技术特点,并对反蛙人声呐系统的发展趋势进行了展望,预期可为我国反蛙人声呐系统的发展提供参考。     

海洋中倾废物的声学测量的跟踪

本文较详细地讨论了海洋声学体散射理论和海水中悬浮物扩散理论。对比ＤＦＳ－２１００型声学测量系统和ＴＣＬ－２０４型双频探鱼声纳的技术性能之后，对国产ＴＣＬ－２０４声学系统作了重大改进，使其适于对海洋倾废物进行测量和跟踪。现场实验结果表明，经过改进后的系统是的成功的，同时也说明了文中所用的扩散理论对分析海洋悬浮物的扩散规律是有用的。     

QSF3—1型声学应答释放器的可靠性分析

本文就海洋监测系统中用到的一种仪器－ＱＳＦ３－１型声学应答释放器进行了可靠性分析。采用了迄今为止，在国外被公认的对复杂系统进行可靠性分析的最好方法－失效树分析法。详细地介绍了建树过程及各基本事件概率的计算方法，给出了ＱＳＦ３－１型声学应答释放器的可靠性指标。最后对提高释放器的可靠性途径进行了讨论。