检索结果-内蒙古大学图书馆

哈尔滨工程大学学报 2023年第4期44卷 546-553,579页

作者：李海森张阳朱建军杜伟东哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室黑龙江哈尔滨150001 海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学)工业和信息化部黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对近年来海洋事故日益增多的问题,本文研究分析了水中搜寻技术发展现状及趋势。本文以水中搜寻技术为对象,对当前水中失事目标进行了分类,分析了水中搜救策略研究现状,讨论了3种数据与模型搜寻方法。阐述了水中搜寻平台与设备发展情况... 详细信息

针对近年来海洋事故日益增多的问题,本文研究分析了水中搜寻技术发展现状及趋势。本文以水中搜寻技术为对象,对当前水中失事目标进行了分类,分析了水中搜救策略研究现状,讨论了3种数据与模型搜寻方法。阐述了水中搜寻平台与设备发展情况,结合当前搜寻技术的不足,从增强失事目标定位能力,提高水下机器人水下搜寻能力与智能化,提高集群化、多平台协同组网能力和提高声学探测设备性能与数据处理能力4个方面给出了水中搜寻技术发展趋势。

关键词：海洋搜救搜寻策略海洋漂移模型水下机器人黑匣子被动声呐多波束测深系统协同组网

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海底反射时延广义Radon变换的无源定位

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声学学报 2023年第6期48卷 1142-1153页

作者：孙大军卢明洋梅继丹焦宏浩马超哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室哈尔滨150001 工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001 中国船舶科学研究中心无锡214082

针对无源声呐目标定位问题,提出了一种基于广义Radon变换的目标参数估计方法。首先,基于深海直达声区推导了直达声与海底第一次反射声的到达时间差与目标运动参数的数学模型;其次,通过求解自相关函数得到目标的多途时延历程(MTDTR);在... 详细信息

针对无源声呐目标定位问题,提出了一种基于广义Radon变换的目标参数估计方法。首先,基于深海直达声区推导了直达声与海底第一次反射声的到达时间差与目标运动参数的数学模型;其次,通过求解自相关函数得到目标的多途时延历程(MTDTR);在此基础上引入广义Radon变换的思想,联合两个水听器实现了水面匀速直航目标的航向角、速度、目标相对于水听器的初距和初始方位角估计。利用仿真数据和实验数据验证了该方法具有良好的参数估计性能。三亚东南部海域实验结果表明,通过两个锚系在深海海底附近的声压水听器对水面目标进行定位,可以实现在12.71 km范围内,测距误差小于0.29 km,相对误差小于3%的定位精度。

关键词：无源定位运动参数估计广义Radon变换多途时延结构

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气泡软化效应下的非线性声场

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哈尔滨工程大学学报 2023年第9期44卷 1433-1444页

作者：于佳文杨德森时洁张姜怡付晓月哈尔滨工程大学水声技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001 海洋信息获取与安全工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工程大学) 黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001

为研究气泡的存在对介质中非线性声场的影响,本文利用波动方程和Rayleigh-Plesset方程建立的有限差分和有限体积模型,分别求解了在单频波和双频波激励下含气泡水介质中任意时刻的声压分布。计算表明:在非线性条件下,沿声波传播方向长度... 详细信息

为研究气泡的存在对介质中非线性声场的影响,本文利用波动方程和Rayleigh-Plesset方程建立的有限差分和有限体积模型,分别求解了在单频波和双频波激励下含气泡水介质中任意时刻的声压分布。计算表明:在非线性条件下,沿声波传播方向长度为半波长的介质内存在共振频移,即介质发生了软化;含气泡水介质的非线性共振频移与振源的振幅有关,在一定范围内,频移随着振幅的增大而增大;并证明了介质中的软化是由气泡平均体积增大而引起的。本研究为提高参量阵声发射和接收效率等提供了一种思路。

关键词：非线性声学含气泡水介质波动方程 Rayleigh-Plesset方程时域有限差分多重散射声学软化共振频移

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载波功率稳定的参量阵预处理方法

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哈尔滨工程大学学报 2025年

作者：樊博时洁施浩康路正华哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室哈尔滨工程大学海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学)工业和信息化部哈尔滨工程大学水声工程学院中国舰船研究院

针对现有基于Berktay远场解理论对宽带参量阵的预处理方法无法保持载波功率稳定的问题，本文研究了一种载波功率稳定的平方根幅度调制方法。通过调整包络表达式中的直流分量，适应调制系数和线谱数量的变化，达到稳定载波功率不变的目... 详细信息

针对现有基于Berktay远场解理论对宽带参量阵的预处理方法无法保持载波功率稳定的问题，本文研究了一种载波功率稳定的平方根幅度调制方法。通过调整包络表达式中的直流分量，适应调制系数和线谱数量的变化，达到稳定载波功率不变的目的。针对本文方法与传统单边带幅度调制方法的差频一致性、差频相对功率可控性和其载波功率稳定性等进行分析，设计了相应的水池实验。研究表明：在载波功率稳定的条件下，本文能够定量控制差频相对功率的大小，其中，载波功率的波动范围不超过±1.5 dB。本文方法在差频相对功率可控的同时，实现了对载波功率的稳定控制，为后续工作的可靠性提供保证。

关键词：非线性声学水声参量阵 Bertkay远场解参量阵预处理载波功率差频相对功率单边带幅度调制平方根幅度调制

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基于子带分解的宽带自适应波束形成算法改进

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振动与冲击 2023年第20期42卷 230-236页

作者：郭乔鹤李秀坤李姝婷李妍哈尔滨工程大学水声技术重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工程大学工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001 沈阳辽海装备有限责任公司沈阳110000

该文针对在目标快速运动或者本船快速机动情况下,最小方差无失真响应(minimum variance distortionless response,MVDR)在少快拍下无法获得满秩和稳定的协方差矩阵的问题,提出一种基于子带分解的宽带自适应波束形成方法,该方法能够在单... 详细信息

该文针对在目标快速运动或者本船快速机动情况下,最小方差无失真响应(minimum variance distortionless response,MVDR)在少快拍下无法获得满秩和稳定的协方差矩阵的问题,提出一种基于子带分解的宽带自适应波束形成方法,该方法能够在单快拍数据条件下,获得满秩的协方差矩阵。相对于时域解析信号的MVDR算法,基于子带分解的宽带信号处理方式具有更小的相位误差,波束形成结果更精准。针对其在阵元失效情况下性能急剧下降的问题,对比分析了采用基于数据的协方差矩阵重构方法、对角加载方法、阵元隔离方法在阵元失效情况下的性能。仿真分析结果表明,基于数据的协方差矩阵重构方法,在阵元失效的情况下,具有相对较低的旁瓣高度。海试数据处理结果表明,改进的宽带自适应波束形成算法可在频域单次快拍数据条件下完成波达方向(direction of arrival,DOA)估计,且具有较高的DOA估计精度、方位分辨能力和弱目标检测能力。

关键词：单快拍自适应波束形成协方差矩阵重构阵元失效

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一种水下接收端同步的并发媒体接入控制协议

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哈尔滨工程大学学报 2023年第5期44卷 800-807页

作者：王琦周锋哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室黑龙江哈尔滨150001 海洋信息获取与安全工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工程大学) 黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对水下声信号的低传播速度导致的时空不确定性问题,能够高效的利用水下声信道的长传播时延的信道预约技术,常被水下传感器网络的媒体接入控制协议的设计所采用,为了探索设计水下传感器网络的高性能媒体接入控制协议,以信道预约技术为... 详细信息

针对水下声信号的低传播速度导致的时空不确定性问题,能够高效的利用水下声信道的长传播时延的信道预约技术,常被水下传感器网络的媒体接入控制协议的设计所采用,为了探索设计水下传感器网络的高性能媒体接入控制协议,以信道预约技术为基础,提出了一种新型的适用于移动水下传感器网络的,基于接收端同步的并发媒体接入控制协议,即CMACRS(concurrent medium access control based on receiver synchronization),新协议采用信道预约方法,实现了多个发送节点的并发传输。广泛的仿真结果显示,在吞吐量等性能方面,新协议优于非时隙级并发传输的水下媒体接入控制协议。

关键词：并发传输接收同步水下传感器网络媒体接入控制协议节点吞吐量时间不确定性空间不确定性

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基于海底基准的中远程PNT定位导航技术及验证

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哈尔滨工程大学学报 2023年第11期44卷 2018-2026页

作者：郑翠娥程驰宇韩云峰张居成哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室黑龙江哈尔滨150001 海洋信息获取与安全工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工程大学) 黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对海底基准中远程声学定位导航的声线翻转修正困难引起的有效声速获取不准和长传播延时引起的静态模型近似误差问题,本文依据射线声学理论和长基线定位原理,研究了一种中远程声学定位导航方法。该方法根据先验深度信息对翻转声线进行... 详细信息

针对海底基准中远程声学定位导航的声线翻转修正困难引起的有效声速获取不准和长传播延时引起的静态模型近似误差问题,本文依据射线声学理论和长基线定位原理,研究了一种中远程声学定位导航方法。该方法根据先验深度信息对翻转声线进行声线跟踪修正,并构建目标运动轨迹、速度联合解算模型以补偿静态模型近似误差,实现动态目标中远程高精度定位导航。中远程海底基准系统海上性能验证结果表明:以超短基线定位结果作为外符合真值对系统和本文方法的性能进行评估,目标在距离海底基准20 km处达到了16.87 m的定位精度,满足中远程高精度定位导航需求。

关键词：海底基准中远程定位导航长基线定位声线翻转动态定位模型声线跟踪轨迹估计高精度定位

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基于球面阵的低频噪声源定位识别方法

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哈尔滨工程大学学报 2023年第3期44卷 361-369,465页

作者：杨博全郭强时胜国哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室黑龙江哈尔滨150001 海洋信息获取与安全工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工程大学) 黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对小尺度空心球阵列在低频范围内空间分辨率差及其“零点”位置对应频率定位不稳定问题,本文提出了基于虚拟球面阵的噪声源定位识别方法。在声场重建理论逆问题的基础上研究了虚拟球面阵扩展方法,得到比原有球阵更大孔径的虚拟球阵列... 详细信息

针对小尺度空心球阵列在低频范围内空间分辨率差及其“零点”位置对应频率定位不稳定问题,本文提出了基于虚拟球面阵的噪声源定位识别方法。在声场重建理论逆问题的基础上研究了虚拟球面阵扩展方法,得到比原有球阵更大孔径的虚拟球阵列;将原始阵列与虚拟阵列组合成双层球面阵,在球谐域中采用“分阶-选择”和“声压-振速”2种联合处理;通过球谐函数展开波束形成算法验证以上虚拟球阵及其与实际球阵联合处理后的噪声源定位识别效果。仿真及试验结果表明:本文方法可有效地获得虚拟大孔径空心球阵列,虚拟阵列及其与实际球阵通过联合处理方式获得的虚拟双层球阵均能够有效提高球阵列的低频空间分辨率,同时也解决了原实际空心球阵列的“零点”问题,提高了噪声源定位识别精度。

关键词：低频声源噪声源定位识别球面阵波束形成虚拟阵列扩展球谐函数

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基于因子图模型的水下传感器网络时间同步方法

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哈尔滨工程大学学报 2023年第11期44卷 1996-2004页

作者：孙大军欧阳雨洁韩云峰王泽彧刘璐哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室黑龙江哈尔滨150001 海洋信息获取与安全工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工程大学) 黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001

为了降低水下传感器时间同步周期长、提高同步效率,本文提出了一种基于因子图模型的水下位置、声速、时延测量值的参数融合方法。该方法在求解系统钟差边缘概率密度函数后,对该函数进行二进制化简,从而快速解算各传感器钟差,实现网络的... 详细信息

为了降低水下传感器时间同步周期长、提高同步效率,本文提出了一种基于因子图模型的水下位置、声速、时延测量值的参数融合方法。该方法在求解系统钟差边缘概率密度函数后,对该函数进行二进制化简,从而快速解算各传感器钟差,实现网络的动态时间统一。试验结果证明:在其动态时间同步准确度高于8×10^(-4) s的前提下,其同步周期仅为现有方法的1/2,并可以在一个周期内完成对整个网络的授时,计算量降低。

关键词：概率图模型因子图模型水下时间同步方法水下授时水下传感器网络和积算法概率密度函数全局函数

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基于单元辐射叠加法的水下矩形板声场重建

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哈尔滨工程大学学报 2024年第5期45卷 922-929页

作者：高塬杨博全郭强时胜国哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001 广东智能无人系统研究院(南沙) 广东广州511458 哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室黑龙江哈尔滨150001 海洋信息获取与安全工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工程大学) 黑龙江哈尔滨150001

为解决等效源法在水下结构声源声场重建中存在的虚拟等效源配置位置难以确定、求逆过程中传递矩阵病态性过大的问题,本文提出了基于单元辐射叠加法的水下结构声源声场重建方法。该方法利用结构声源边界元法建模思想与声场波叠加原理,建... 详细信息

为解决等效源法在水下结构声源声场重建中存在的虚拟等效源配置位置难以确定、求逆过程中传递矩阵病态性过大的问题,本文提出了基于单元辐射叠加法的水下结构声源声场重建方法。该方法利用结构声源边界元法建模思想与声场波叠加原理,建立了声源表面振动与辐射声场之间的振声传递关系,得到可快速计算的振声传递函数,并利用该函数作为传递算子进行声场重建。通过对矩形板的声场重建仿真,验证了本文方法相比等效点源近场声全息具有更高的重建精度,且具有更大的有效全息距离。通过在不同阵元数、信噪比情况下的仿真分析,进一步证明了本文方法能够改善水下结构声源的声场重建精度。

关键词：单元辐射叠加法声场重建结构声源近场声全息振声传递函数求逆问题矩阵病态性参数分析

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