海洋水声环境调查数据处理系统的设计与实现

针对目前海洋环境调查现状,结合国内现有的技术条件和现有的处理方法、原理,详细论述了海洋水声环境调查处理系统软件主要功能的设计及关键技术,该系统软件满足海洋调查的需求,极大提高了海洋环境数据处理的自动化、数字化和信息化程度。     

海洋声学调查数据处理系统的实现及关键技术

针对目前我国海洋水声环境调查需求,结合国内现有的技术条件和现有的处理方法、原理,详述了海洋声学调查数据处理系统的实现途径及关键技术的解决,该系统软件满足我国目前海洋调查的需求,提高了海洋环境数据处理的自动化、数字化和信息化程度。     

海洋水声调查中爆炸声声源级的测量分析

从海洋调查实际出发,结合海调设备及爆炸声信号原理,介绍了一种爆炸声声源级的测量方法和数据处理方法,并对爆炸声声源级的测量影响因素做了详细分析.该方法测得的数据精确度高,且简单易行,所测得的数据为声传播损失测量提供了有力参考,并在海洋调查试验中取得很好的效果.     

水声传播中线性调频脉冲信号的检测方法研究

本文分析了线性调频脉冲信号的特点并用脉冲压缩方法来检测线性调频信号波形，特别是用脉冲压缩方法来检测会聚区信号，更能体现脉冲压缩具有降低噪声均值，获得较高信噪比增益，提高距离分辨率的优点．     

时变多径水声信道的仿真研究

本文针对浅海水声信道的时变特性,基于射线理论引入海洋参数——强度起伏参数Φ、不均匀度参数A,建立有效的时变多径信道模型,并采用Matlab工具进行仿真．仿真结果表明,该模型相比于确定性模型更容易理解、更真实．文中给出的模型和结论能够为实际通信系统中发射接收机深度等的选择和设计提供一定的参考和依据,有助于对水声信道的了解．     

基于FIO-COM的海洋声学预报系统的构建与应用

将海洋模式与声传播模型结合在一起,设计开发了一种适用于高性能计算机的全球海洋声学预报系统FIO-GOAFS,该系统以自然资源部第一海洋研究所全球0.1°分辨率海浪-潮流-环流耦合模式（FIO-COM）为基础,利用海洋模式预报的温、盐、深参数计算声速剖面,并对声速剖面进行水声环境特征诊断,之后将海洋模式与水下声场传播模型协同连接,结合地声模型（海底地形和底质参数）,实现了全球海域的水声环境特征诊断及水下声场及相关结果的预报。海洋模型提供水下声学预报所需的水体声速、海浪波高等参数,地声模型提供海底地形、底质声速、密度以及衰减等参数,通过调用海洋-声学连接模块提取声传播路径的地形及海洋环境参数剖面,实现海洋模型和声学模型的有效连接。全球海洋声学预报系统在高性能计算机上并行实现,主要包括声场计算中的频点、方位角并行以及声学预报时针对地理空间区域的并行。最后,利用该系统预报并分析了全球海域的水声环境特性及声呐作用距离的季节变化和空间分布特征,为现代声呐的设计、操作和水下应用提供参考。     

海洋开发和海底不稳定性调查研究的关系

海洋开发和海底不稳定性调查研究的关系杨启伦（地质矿产部上海海洋地质调查局上海）１前言海洋工程地质或灾害地质是近二、三十年随着海上油气勘探开发的兴起而发展的一门分支学科，其主要任务是研究产生海底不稳定性的区域地质、地理背景、诱发条件和内在因素；调查形成...     

多波束测深海底混响仿真研究

海底混响是海洋混响的重要组成部分,采用模拟仿真进行验证分析,是仿真技术的一项重要应用。采用单元散射模型,研究在单发射阵元下,分布在同一直线上多个接收阵元接收的海底回波,忽略声波传播的相位起伏,只考虑振幅起伏,将传播损失、声吸收系数、海底反射损失、海底沉积层密度等参数带入海底混响仿真数学模型,仿真海底混响,使其更加接近海底的实际情况。     

海洋水声传感器网络路由机制研究

水声传感器网络是近年来的新兴应用研究领域,路由机制是其网络协议栈的核心内容,用于在水下建立一条数据传输路径。由于水下应用场景与水声通信环境的特殊性,导致陆上传感器网络的路由机制难以直接应用到水下。文章深入分析了海洋水声传感器网络的应用场景,将其归结为水底的二维平面形式与水下三维立体形式。对于二维平面形式提出了节省能量的路由策略以有效延长网络生存时间;对于水下三维立体形式提出一种不依赖位置信息的路由机制,并针对数据转发中存在的路由空洞设计了有效的路由重构机制。     

近海底调查的拖曳式海洋重力仪

目前海洋重力主要为海面和海底测量。海面重力测量受水深影响,观测点远离重力源,其分辨率降低;海底测量分辨率不受水层影响,但由于逐点测量的耗时,其覆盖性较差。我们制作了一个重力测量系统,该系统在近海底具有高分辨率、高速采集重力数据的能力,其探头用船拖曳在海底附近的正上方。     

典型浅海环境参数对声传播损失影响及试验验证

针对典型浅海环境参数对声传播损失影响问题,提出了一种基于海底边界反射系数修正的改进耦合简正波–抛物方程模型,设计并开展了典型南海海域声传播损失测试试验,模型相对误差小于 4%、均方根误差小于 3 dB,验证了模型的准确性。接着,分别对声速剖面、海面海况、海底底质、海底地形 4 种海洋环境参数,设计了 5 种工况,进行仿真计算分析。得出声速剖面主要影响声会聚区的分布,负梯度下声会聚区能量多集中于海底和声源深度附近,而正梯度下声会聚区能量多集中于海面附近;浅海环境下声传播损失分布受海面海况、海底底质因素影响较大;海底地形是影响水下声传播损失的主要因素,海底斜坡既可以汇集声波能量,也可以使其发散。     

浅地层剖面仪关键声学参数的检测技术研究

基于在消声水池中对参量阵型浅地层剖面仪进行的声学参数测量试验及数据的处理分析,探索性地提出了一套完整的浅地层剖面仪关键声学参数检测与评价的解决方案.方案主要包括4部分:1)检测平台构建:简述了检测平台的主要组成部分,并对消声水池的建设提出了基本的技术要求;2)声学参数测量:介绍了浅地层剖面仪的声源级、频率和脉冲长度测量...     

海洋磁力测量测线布设间距的选取

基于海洋磁力测量特点,在对布设测线方向研究的基础上,对海洋磁力测量中布设测线间距的选取进行了研究,提出了选取布设测线间距的原则,给出了几种选取测线间距的方法,并对其可行性进行了验证。     

感应耦合技术在海洋声学同步测量中的应用

海洋声场环境研究需要对不同深度的海洋声学环境要素进行同步测量,而感应耦合数据传输技术可实现多个单通道水声测量仪之间的同步采集和记录。文中阐述了感应耦合数据传输技术的特点及其在海洋声学环境同步测量中的应用,介绍了一种利用感应耦合数据传输技术实现数据同步测量的声学浮标系统,详细描述了系统的方案设计、结构组成及感应耦合部分的关键技术。实验水池测试表明,该系统工作稳定可靠,数据同步性好,具有良好的应用前景。     

关于海底沉积物声特性实验室直接测量方法的探讨

海底沉积物声学特性实验室测量是除原位(in situ)测量之外最直接的沉积物声学特性测量方法。作为一项基础性研究,利用声波参数仪准确测量海底沉积物的声速和声衰减对建立海洋地声学模型具有重要意义。文章针对RS- ST01C型数字超声测试仪在测量过程中所存在的一些问题进行了探讨,对规范海底沉积物声学特性实验室测量方法具有实际意义。     

多功能水声设备模拟信号源的设计与功能实现

针对目前水声测量装备的日常使用训练、维护保养和性能检测的需要,设计了一种对水声测量设备进行常态维修检测和在非航行状态下仿真模拟深水操作训练的专用信号源设备,论述了多功能水声设备模拟信号源的设计思路,硬件设计原理及各功能的实现过程。     

声波对海洋生物的影响与作用的研究

本文研究了声波对某些海洋生物的影响与作用。实验表明，适当的声波剂量对海洋生物的作用所产生的声学生物效应是积极的，可促使生物体向有利的方向产生变异，而强度过大的声波对海洋生物有效伤甚至致死的效应。