【摘 要】
:
浅海环境对目标的声散射有重要的影响,为此提出并建立了浅海波导中目标声散射的常规边界元和快速多极边界元数值模型.比较了常规边界元方法和快速多极边界元方法的计算复杂度,验证了算法的正确性,并计算了Benchmark模型的水平指向性.研究表明,常规边界元方法的计算复杂度为O(N2),而快速多极边界元方法的计算复杂度为O(NlogN);浅海中目标散射场具有明显的角度相干性,与频率关系密切,其幅度随水平距离
【机 构】
:
中国科学院声学研究所北海研究站,青岛266023
【出 处】
:
中国声学学会水声学分会2015年学术会议
论文部分内容阅读
浅海环境对目标的声散射有重要的影响,为此提出并建立了浅海波导中目标声散射的常规边界元和快速多极边界元数值模型.比较了常规边界元方法和快速多极边界元方法的计算复杂度,验证了算法的正确性,并计算了Benchmark模型的水平指向性.研究表明,常规边界元方法的计算复杂度为O(N2),而快速多极边界元方法的计算复杂度为O(NlogN);浅海中目标散射场具有明显的角度相干性,与频率关系密切,其幅度随水平距离而缓慢衰减.
其他文献
基于虚拟质量法的基本理论,以一个四叶螺旋桨为研究对象,对其在空气中和水中的固有频率和振型进行了数值计算,分析了流体与结构的相互作用对螺旋桨振动特性的影响.结果表明:螺旋桨在水中的固有频率因附连水质量的增大要低于空气中的固有频率,且在水中的振动位移也比空气中小;无论在空气中还是水中,螺旋桨都存在三类基本的桨叶振型;对于不同阶桨叶振型,固有频率的变化显著;螺旋桨在空气中和水中的振型存在差异.
宽带信号的利用使得传统以窄带近似为基础的多子阵合成孔径声纳(SAS)成像算法不再适用,本文将适用于大斜视合成孔径雷达成像的非线性频调变标算法引入到宽带多子阵SAS成像中,提出一种适用于宽带多子阵SAS成像的非线性频调变标(NCS)算法.算法首先通过数据预处理将多子阵回波数据转化为单阵的回波形式,然后利用改进的宽带NCS算法实现了图像重建.在推导三次和四次相位滤波以及NCS操作引入的待求参量的过程中
论述了基于星站差分的DGPS移动基准站建设方法,解决了海面小目标(如浮标)高精度定位的难题.阐述了DGPS移动基准站的组成原理、伪距差分改正数的形成算法等.对采用该差分改正数的GPS浮标定位精度进行了理论分析.由于伪距差分定位依赖于两站公共误差的抵消来提高定位精度,误差抵消的程度决定了精度的高低。而误差的公共性在很大程度依赖于两站距离,随着两站距离的增加,卫星的高度角、天线的指向性及高程差异,增大
为了解决距离有关波导中低频海洋环境噪声场建模问题,本文基于抛物方程理论给出了距离有关波导中噪声场垂直相关性和指向性模型.仿真计算了大陆坡海区风成噪声场垂直相关特性和指向性.研究表明:海底地形变化对噪声场垂直相关性和指向性都会产生显著影响.相对于水平海底情况,下坡传播时,接近水平方向的噪声强度增加,而上坡传播时,接近水平方向的噪声强度减弱.
单矢量水听器目标方位估计易受到姿态变化的干扰,引起误差增大.为解决这个问题,本文研究了姿态测量系统在单矢量水听器方位估计中的应用,设计实现了一套装有姿态测量系统的单矢量水听器目标方位估计系统,并进行了海上试验.试验结果证明姿态测量系统应用于单矢量水听器目标方位估计可有效减小矢量水听器姿态变化带来的目标方位估计误差,提高目标方位估计精度.
本文为克服近场声全息(NAH)技术算法过程中存在的“有限孔径效应”误差和“卷绕”误差,研究了利用声压测量数据外推及插值迭代算法来改善重建精度,算法中引入波数域变换与反变换及滤波过程,在小全息测量孔径条件下根据声场辐射模式能获得孔径外的声压数据.数值仿真及水池实验验证了NAH测量数据外推及插值技术的正确性和有效性,外推后的全息孔径小于原测量孔径2倍为宜.该算法在实验中显示出良好的技术性能,可用于简化
本文讨论利用垂直阵声强比测量浅海船舶辐射噪声近场传播规律,用射线法计算不同频率的近场声场,得到了100~1000米范围内变化较稳定的传播损失距离归一化的“方次”.在船舶航行过程中,通过垂直阵测量不同距离处波导中的噪声强度比即可获得近场传播损失规律,从而计算船舶辐射噪声的源级.在实际应用中可简化对环境先验知识的要求或省略已知引导声源,有效平滑单水听器测量中干涉效应带来的声场起伏.本文所述方法、仿真结
针对三维非均匀介质中的声传播问题,发展一种能够采用四面体单元、三棱柱单元及六面体单元的格点型有限体积法.该方法基于非结构网格离散非均匀介质中的声波动方程,时间项采用Newmark格式离散,算法采用隐格式算法.求解非均匀介质中的声传播问题,预测结果与理论解吻合良好.
阐述了基于统计能量分析理论的浮筏隔振装置隔振效果估算模型建立方法.分析了基于平均导纳法的耦合损耗因子计算理论中各参数的获取方法.浮筏隔振效果的估算和台架试验结果对比表明,在浮筏隔振装置初步设计阶段,该方法可以满足1/3倍频程50Hz~10kHz频段的工程估算要求及1/3倍频程多个频带的估算精度要求.
由于水中声速限制,多跳水声网络中数据传输时延严重.为进一步降低传输时延,提高数据传输效率,在动态编码协作基础上,提出一种改进方案——选择性动态编码协作.协作节点连续发送协作符号块,目的节点根据解码情况选择接收协作符号块,缩短了系统整体传输时间.仿真结果表明,相对于已有方案,所提出的选择性动态编码协作方案,在保证中断概率性能的前提下,有效降低了系统整体的端到端时延.