用射线参数法遥测浅海沉积层声的特性

本文根据射线参数法测量了浅海(水深约40米)沉积层中的声速与层厚。实验中采用爆炸声源,两个水听器,其中一个固定于声源附近,用以计算爆炸开始时间,另一个用于在不同水平距离接收海底及沉积层下界面的反射信号。用磁带记录仪和示波器配以照相记录仪两种方式记录。所得沉积层中声速值与根据底质取样所得声速值基本一致。     

用射线参数法遥测浅海沉积层声的特性

本文根据射线参数法测量了浅海(水深约40米)沉积层中的声速与层厚。实验中采用爆炸声源。两个水听器．其中一个固定于声源附近。用以计算爆炸开始时间．另一个用于在不同水平距离接收海底及沉积层下界面的反射信号。用磁带记录仪和示波器配以照相记录仪两种方式记录．所得沉积层中声速值与根据底质取样所得声速值基本一致。     

浅海海底控制点水平坐标的简化计算方法

提出了一种在声速剖面未知的条件下计算海底控制点水平坐标的方法,根据流体静力学方程将海底应答器的压力值转化为深度值,并以此深度值作为等效声速剖面法的参考深度,基于等效声速剖面法与船底换能器到海底应答器声波的传播时间计算各历元的测距值,通过圆走航利用距离交会法确定海底控制点水平方向的坐标。松花湖的实验表明,这种方法可以获得较高精度的浅海海底控制点水平方向的坐标。     

深海海面目标单水听器被动测距方法与验证

基于射线理论分析了在深海情况下海面声源产生声场的频率-距离干涉结构,给出了影区内声场频率-距离干涉结构的近似理论表达式,分析得到影区内声场频域干涉周期随收发距离的增加而增大、随着接收水听器深度的增加而减小。因此由单水听器记录的声场干涉结构即可实现被动声源距离估计。在南海深海实验中观测到海面宽带噪声源在声场影区形成的声场干涉结构,对实验获得声场干涉结构的处理结果验证了深海声场影区干涉结构用于被动声源距离估计的有效性。与传统的匹配场被动定位方法相比,该方法不需要已知海底声学参数和大规模的拷贝场计算。     

北极冰下声传播特性实验研究

通过2017年8月6日在北极海域开展的一次声传播实验,开展了冰下声传播特性实验研究。结合Burke-Twersky （BT）散射模型与射线模型,分析了冰下声传播的多途到达结构,研究了接收声强变化规律,解释了接收声强在30 min内衰减20 dB的现象,分析了接收信号的时间相关性,探讨了接收信号相关性较低的原因。实验结果表明,表面接收信号主要由小角度多次反转反射声线、一次海底反射声线和二次海底反射声线依次构成,表面声道到达信号显著强于海底反射信号。试验冰站在试验期间的运动导致了声传播信号强度和相关性的迅速衰减,并通过仿真得到了验证。     

一种中层拖网网位仪的研制

１仪器基本原理及主要技术指标ＳＨＷＹ－１型中层同位仪是由水下两个声发射器和船上声接收机组成的水声遥测仪器。两个声发射器分别安装在网具的上、下纲上,接收水听器悬挂在曳纲上,位于水深３～５ｍ处,并通过电缆连接置于船上驾驶室的接收机。图１分别为单船拖网和双船拖网作业时,声发射器Ｔｒ及接收水听器Ｈｙ的安装示意。由于海洋信道物理场的时一空一频变性,强多途效应和噪声等,严重影响信号的传输和检测。研制这类水声遥测设备的技术关键,是如何提高系统对噪声及多途的抗干扰能力,从而提高系统的可靠性,保证测量数据的准确度…     

基于小波变换选择的海底沉积物声速分析技术

海底沉积物物理特性参数的研究对海洋资源开发、海底工程建设、海地测绘、海洋灾害预报、海底历史研究、航运国防等具有重要意义.它可由对出海采样的样品直接进行土工实验获取,或者经测量得到的声学特性参数表征.目前海底沉积物探测主要以声学测量为主,通过接收透射、反射、折射的声波后提取出声学特性而成,包括压缩波速、切变波速(液体不存在)、声波阻抗、声衰减.针对传统的走时法由于人工读取起跳点造成声速的精确度不高这一特点,引出小波分析方法读取起跳点,应用小波分解原始信号得到的细节信号的模极大值连线来确定原始信号的畸变点,从而确定为接收声信号的起跳点以计算声速.     

消频散变换反演海底地声参数

提出1种将消频散变换应用到海底地声参数反演的方法。对单一水听器接收声压信号进行消频散处理后,根据群延时差建立代价函数,反演得到主要海底参数,最后根据贝叶斯统计理论给出了待反演地声参数的边缘后验概率密度。对单层波导进行仿真证明这种新方法的有效性。     

水声定位技术的应用

前言 目前的水下定位和导航最常用的方法就是声学方法。由水下声发射器及接收器相互作用,可以构成声学定位系统。按接收基阵或应答器阵的基线长度,可分为长基线、短基线和超短基线三种声学定位系统。根据不同的定位要求,可以利用不同的定位系统。声学定位技术是对已     

倒置式回声测深仪

倒置式回声测深仪(Inverted Echo Sounder,简称IES)是专门用于精确测定黑潮流轴的,由日本东京大学海洋研究所和日油技研工业(株)研制。 倒置式回声测深仪与一般的相反,它将发射换能器置于海底上,向上发射声波,经海面反射后回到海底,记录这段往返时间,同样能知道水深。IES的整机分可成三部分,①音响部分:以一定的时间间隔发射声波脉冲,并测定脉冲从海面反射回来的往返时间;②记录装置:用晶体管记忆方式将接收换能器输出信号(脉冲传播时间)记录下来;③读出处理装置:观测结束后从海底取上记录装置,读出记录,进行演算分析。     

东海PN断面黑潮区域声传播数值模拟

利用BELLHOP声学模式模拟东海PN断面黑湖区域的声传播，比较夏季和冬季的接收信号。冬季的声速小于夏季的声速，但是信号到达时间小于夏季的到达时间，分析表明冬季的声速梯度小于夏季声速梯度，声线的海面反射次和海底反射次数小于夏季，声线的路程短，声线路程对到达时间的影响超过声速的影响，于是冬季信号早于夏季到达。     

深海应答器坐标改进正交标定法

深海环境下投放应答器,由于海流、浪和涌的影响,应答器落底的位置很难直接测量。利用海底应答器对水下目标进行定位和跟踪之前,必须对其位置进行准确标定。用一种测量海底应答器坐标的改进方法:改进垂线相交标定法。该方法对测量母船航迹、海深等因素不做要求,依据立体几何原理,采用解析法直接求解应答器平面坐标。用Markov过程模拟母船航迹,进行1 000次蒙特卡洛仿真实验,得到置信度为0.99的标定误差置信区间,结果表明该方法具有很好的标定精度,对测量母船的位置误差鲁棒性好。     

一种基于时延的水下声基阵坐标估算方法

阵形估算是水听器阵列应用中的关键问题,基于时延的水下声基阵大地坐标标定方法利用声源发射和声阵接收的CW脉冲之间的时延获得空间中的三个声源发射点到阵元的距离,并以这三个声源发射点为圆心,以声源发射点到阵元的距离为半径做球面,得到的交点即为阵元的大地坐标.通过实验数据分析结果可以得出如下结论:基于时延的球面交汇法得到的阵形标定结果的绝对误差均值为0.13 m,可以把该方法运用于实际的工程测量当中.     

微波定位系统验收工作顺利完成

从英国雷卡定位公司引进的微波定位系统(Micro-Fix)最近已顺利通过验收,即将投入使用。 微波定位系统是利用微波技术来实现海上定位的精密仪器。其主要特征,表现为近程高精度定位。这种系统由主台和若干副台组成。主台发射调频信号,由副台接收后,并重发回主台。对发射和接收的调制频率进行相位比较,即可确定主、副台距离数值,从而确定船只或其他移动目标的位置。     

海底沉积物声学参数相对量测量技术

针对目前海底沉积物声学特性普遍采用的绝对量测量方法的不足,提出了一种通过相对量来测量海底沉积物声学特性的新方法。并基于本测量方法原理设计了以声波探针为传感器、复杂可编程逻辑器件为核心的多通道声信号测量系统。本系统可发射单个、几个和连续的正弦波或脉冲波,且可在小频率范围内进行扫频。既可测量小距离(如一个波长以内)海底沉积物声波参数,又可测量长距离(如100个波长以上)海底沉积物声波参数。用本系统测量了一批海底沉积物样品,通过实验验证了测量系统的有效性。     

顾及海底地形坡度的应答器互测距能力估计

研究了在海底声速梯度为正的情况下,应答器最大互测距距离的计算方法。对于平坦地形,直接基于声线跟踪的原理计算;对于倾斜地形,首先将实际声线轨迹近似为圆弧,然后利用牛顿法迭代计算初始掠射角,进一步得到两应答器间的水平距离。仿真实验结果表明,应答器的架设高度越高,最大互测距距离越远;同样架设高度,坡度越大的地形互测距距离越短。     

日本利用声波“面探测装置”探测海底地形成功

在海中,电波不能通。很早即用“声”来测定海底情况。从船上发出声信号,通过到达海底返回来的时间,来测量深度。然而海底并非平坦,比陆地起伏更大。用“点”和“线”来测深,无法探明地形.因此须用“多狭幅波束(mulfi·narrow beam)”声波,从面上来测量方可。这种新装置,除日本“拓洋号”外,海洋科学技术中心作业实验船“海洋号”也有装备。发出12千赫声波信号,将海底分割成16个,进行测深。对1万米级水深,可一次测出8公里宽的海底情     

水声定位技术的应用

1前言目前在水下进行定位和导航最常用的方法就是声学方法。由水下声发射器及接收器相互作用,可以构成声学定位系统。按接收基阵或应答器阵的基线长度,可分为长基线、短基线和超短基线三种声学定位系统。根据不同的定位要求,可以利用不同的定位系统。声学定位技术是对已知目标在一个特定的时间和空间中进行定位的技术。随着电子计算机微处理技术的发展和应用,它可以实时、快速、连续自动地显示出所需要的位置信息。声学定位系统与其它导航系     

美国海军研制机载水道激光测深仪

机载水道激光测深仪是一种带有光学接收处理机、微型计算机、记录和显示设备的脉冲扫描式激光系统。安装在美国海军沿海调查船(“乔维尼特”和“听筒”号)的直升飞机上,进行近岸浅水测深。该系统是通过记录来自海面和海底的反射激光脉冲到达的时间来计算深度的。发射脉冲的波长为0.53微米,重复频率为400赫。此系统穿透典型中纬度浑浊度能力,在白天至少20米,在晚上(无太阳光环境噪声)为30米;在十分清洁的水中,白天     

海底测量的相干声纳系统

一、相干声纳系统的特点 人们对回声测深仪、侧扫声纳、多波束测深仪都比较熟悉了,近年来又出现一种可对海底地貌高密度、高精度测量的相干声纳系统。什么是相干声纳(interferometric seabed inspectric sonar)呢?它是一种利用多声板接收回波的振幅、时间和相位差来对海底各点准确定位,并快速采集和处理大量的数据的系统。相干声纳(缩写ISIS)集水深探测技术和成像技术于一体,不仅可以测量水深,而且可以同时给出海底三维立体图、等深图、侧扫声图。