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。     

海洋水声调查及信号处理方法的研究

水声环境包括海洋中影响声信号传播的各种参数,传统上,这些参数的测量都是由从事水声及其设备研究的专业人员进行,而且需要许多实验室测量仪器,所以,一直被称为水声实验。就如何将海洋水声参数的测量工程化,实现多航次、大面积的高效率水声调查,对信号获取方法、信号分析与处理方法进行了探索性研究,并在专门的数据处理软件研制中,对提出的联合时频分析法进行了验证。     

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.     

NI4472在海洋噪声和传播损失测量中的应用

利用NI公司的高性能数据采集板NI4472来进一步改善海洋噪声和传播损失的测量情况。     

海洋剖面要素数据处理系统的设计与实现

海洋剖面调查过程中涉及多项海洋调查仪器设备,由设备产生的原始数据数据量较大,给数据处理工作带来了很大的难题。针对不同来源、不同结构的仪器数据,文章提出了一种海洋剖面要素数据处理系统的设计方法,并借助Oracle数据库和Visual Studio开发工具,充分利用WPF技术实现了该系统。该平台可以满足海洋剖面要素数据处理质量控制的需要,同时能够实现相关调查数据的预处理和管理,为海洋剖面要素数据提供了一种高效、便利的处理方法。     

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．     

深海RAP下的水声信道特性与通信技术研究

可靠声路径（Reliable Acoustic Path,RAP）是深海声传播的重要通道之一,其受界面影响较小,传播损失较低,可以传播到较远的距离,而且在临界深度以下,环境噪声较低;其次,可靠声路径有效避开了多途扩展现象,声线以结构稳定的直达声为主。在总结可靠声路径物理机理和声传播优势的基础上,对比分析了几种不同海洋参数条件下RAP声传播特性,然后采用射线模型仿真分析了RAP声信道内的接收声线结构,之后基于仿真的RAP信道进行了单载波通信性能的分析。仿真结果发现：在RAP声信道内,直达声能量高,传播损失低,声线结构稳定且多途扩展小,对环境变化不敏感,在35km左右的中远程距离内具有很高的信噪比;相同仿真条件下,RAP区域的误码率较同距离浅深度的接收低很多,而且RAP区域接收信号信噪比高出其他区域10 dB左右。该研究结果对于实现垂直方向上深海信息的跨域传输具有重要意义。     

海洋沉积与环境地质国家海洋局重点实验室

海洋沉积与环境地质国家海洋局重点实验室成立于2002年，是国家海洋局部门开放实验室。该实验室以国家海洋局第一海洋研究所为依托单位。以国家海洋局第一海洋研究所海洋地质研究室、海岸带开发与管理研究中心和海洋工程勘察设计研究中心为基础组建。现任实验室主任为石学法博士，学术委员会主任为秦蕴珊院士。     

面向长时水声通信数据采集与评估的浮标设计与实现

复杂海洋环境导致水声信道呈现随机时-空-频变特性,特别是浅海信道受界面、人为干扰的严重影响,对水声通信造成极大困难。近年来人工智能领域机器学习等技术飞速发展,为提高复杂环境下水声通信可靠性提供了新思路。但是,由于水声信道复杂多变、缺乏普适模型,从机器学习角度而言水声通信数据样本严重不足,传统单次、短时水声通信实验采集的数据无法充分表征水声信道空间、时间特性。通过长期部署水声通信及信号采集设备,可望在一定程度上丰富通信数据,为典型海域下人工智能水声通信研究提供数据支持。设计并实现了一种浅海水声通信浮标,搭载水声通信系统可实现长时浅海水声通信数据采集、性能评估,同时依托北斗系统具备远程状态显示、功能控制功能。厦门港海域实验表明,依托浮标采集的长时水声通信数据可开展水声通信性能评估、信道特性与通信性能关联度分析,为下一步工作打下了良好的基础。     

海洋声层析的基本原理和应用

从射线声学和简正波声学的角度，概述了海洋声层析的基本理论，包括射线走时反演、简正波走时反演、简正波相位反演和简正波水平折射层析。海洋声层析以反演海水温度和流速为基础。还总结了声层析在海洋学研究中的应用。     

海洋声学层析研究现状与展望

海洋声层析是1979年美国科学家W.Munk等人提出的,通过测量传播时间等声传播信号有关参量反演声波所穿越的海洋特征,得到大面积海域中的海洋动力学状态及其变化的估计。声层析方法自提出以来受到各国的重视。在最初的20 a间,以全球测温计划(ATOC)为代表的一系列验证实验推动了声层析的理论研究、设备研制和应用。步入21世纪后,声层析与海洋动力学的数据同化、利用滑翔机等设备的移动声层析以及沿海声层析得到重视,并进行了相关的理论与实验研究。纳入成像旗下的声层析希尔伯特方法、有效低功耗的分布式传感网络声层析,以及被动声层析,或将成为声层析未来研究的重要方向。     

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。     

水声通信及组网的现状和展望

水声通信是海洋中无线信息传输的主要技术手段。水声通信技术在海洋环境监测、水下航行器/载人潜水器作业等方面有着广泛应用。同时,水声信道传输状态多变、海洋作业环境恶劣,对通信算法和设备可靠性有较高要求,水声通信及组网成为目前的研究热点。文中面向海洋环境监测领域,从水声通信物理层技术、网络技术及组网应用等方面进行介绍,并对未来技术趋势进行展望。     

一种水声定位数据后置处理方法

文章给出了定位数学模型和递推最小二乘算法,并且讨论了数据后置处理的过程和最小二乘法在数据后置处理中的应用,最后详细介绍了水池试验数据的处理结果。实验结果表明,利用递推最小二乘法能够有效地对定位结果进行平滑处理。     

多波束数据处理系统技术研究

针对当前多波束测深数据成果现状,探讨以Oracle 9i数据库为基础,搭建ArcGIS 8.3的SDE为空间数据引擎的多波束水深空间数据库,结合ComGIS技术开发多波束数据处理系统。系统功能包括测深数据的输入、管理、分析、显示、制图和绘图输出,改变了一般基于文件方式的多波束水深数据处理方式,成功的将空间数据库技术融入系统中,并有效运用了ComGIS开发系统前端平台,丰富了系统功能,具有一定的参考价值。     

海洋环境监测数据卫星通信系统技术研究与设计

结合我国海洋环境监测数据传输现状技术分析及其今后技术发展方向，阐述了海洋环境监测数据的通信需求和特点以及建立海洋环境监测数据卫星通信系统的必要性和可行性。并就系统建设所涉及的组成体系结构、数据通信流程和实现功能及其关键技术进行设计与论述。     

海洋卫星数据处理系统的设计与实现

卫星遥感（技术）已经成为快速、大范围侦察与监视的有效的高技术手段。探讨了FY系列、NOAA系列和EOS/MODIS系列等多卫星数据处理技术,其中包括多卫星联合处理程序、数据库、Windows sockets机制等。该系统能够自动为海上活动提供海表温度、叶绿素、悬浮泥沙浓度、海水透明度、潜艇光学隐蔽深度、植被指数等遥感数据,满足海上活动对卫星数据的需求。