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第十八届船舶水下噪声学术讨论会

作者：李文煜罗希雅商德江肖妍哈尔滨工程大学水声技术重点实验室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

在进行舰船辐射噪声控制时,被动控制手段主要对中高频段效果较好,在低频段主要采用主动控制方法。本文基于声波相消干涉理论,结合前馈Fx LMS算法,利用LabVIEW语言编写自适应主动噪声控制算法程序,经过编译后在cRIO嵌入式控制器中运行从... 详细信息

在进行舰船辐射噪声控制时,被动控制手段主要对中高频段效果较好,在低频段主要采用主动控制方法。本文基于声波相消干涉理论,结合前馈Fx LMS算法,利用LabVIEW语言编写自适应主动噪声控制算法程序,经过编译后在cRIO嵌入式控制器中运行从而形成自适应主动控制器。针对力源激励下的水下圆柱壳体,搭建主动噪声控制试验平台,在消声水池中进行了系统联调与原理性验证试验,验证了将噪声自适应主动控制方法应用于水下结构声源辐射噪声控制的可行性,以及本文中基于cRIO建立的自适应主动噪声控制器的有效性,为水下结构的低频段辐射噪声自适应主动控制方法研究以及控制系统实现提供了一定的理论研究与数据支撑。

关键词： cRIO 结构辐射噪声主动控制 LabVIEW 自适应滤波

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水饱和沙质沉积物声速测量方法研究

水饱和沙质沉积物声速测量方法研究

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2021年浙黑苏鲁沪渝四省二市声学技术学术会议

作者：王小凡黄益旺郭枭哈尔滨工程大学水声技术重点实验室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

水饱和沙质沉积物声速测量结果的准确性与信号时差的估计结果息息相关。本文针对时差估计误差的问题,通过研究不同的时差估计方法,基于仿真分析比较不同时差估计方法的适用条件。仿真结果表明,不同的时差估计方法适用条件不同:在计算水... 详细信息

水饱和沙质沉积物声速测量结果的准确性与信号时差的估计结果息息相关。本文针对时差估计误差的问题,通过研究不同的时差估计方法,基于仿真分析比较不同时差估计方法的适用条件。仿真结果表明,不同的时差估计方法适用条件不同:在计算水饱和沙质沉积物的相速度时,广义希尔伯特差值法和二次相关法估计时延差的效果优于基本互相关法;在计算水饱和沙质沉积物的群速度时,广义希尔伯特差值法、二次相关法以及基本互相关法三种方法估计群时延的效果均不佳,分数阶希尔伯特差值法的效果较好。基于仿真确定分数阶希尔伯特差值法最佳阶数。并使用不同时延估计方法处理实验数据,比较结果。

关键词：海底沉积物时差估计声速

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一种浅海简正波高分辨率频散成像方法

一种浅海简正波高分辨率频散成像方法

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第十八届船舶水下噪声学术讨论会

作者：曹德张海刚韩明潜哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨工程大学水声技术重点实验室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

针对浅海环境声场简正波的频散成像问题,提出一种改进的基于频率-波速域的多重信号分类简正波相速度频散成像方法,这种方法通过对水平多道接收信号进行F-K域波束形成,将K域映射至对应的V相速度域,通过空间平滑算法去除空间谱相关矩阵中... 详细信息

针对浅海环境声场简正波的频散成像问题,提出一种改进的基于频率-波速域的多重信号分类简正波相速度频散成像方法,这种方法通过对水平多道接收信号进行F-K域波束形成,将K域映射至对应的V相速度域,通过空间平滑算法去除空间谱相关矩阵中不同模态的相干性,然后引入多重信号分类算法(multiplesignalclassification algorithm)将平滑后的矩阵分解为噪声和信号两个子空间,利用其中的噪声空间生成接收阵列信号的高分辨率相速度频散图像。仿真对照了τ-p变换法和传统的FK-MUSIC方法提取的简正波相速度频散曲线,对该方法进行了验证。

关键词：简正波多重信号分类噪声子空间空间平滑算法频散曲线

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海洋科学学科核心课程之国防特色教学模式探索

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科教导刊（电子版） 2023年第30期 202-204页

作者：刘雪芹秦志亮马本俊赵杰臣李彦涛哈尔滨工程大学黑龙江哈尔滨 150001 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心山东青岛 266000 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨 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 哈尔滨工程大学黑龙江哈尔滨 150001

随着21世纪海洋技术的迅速发展,海洋科学学科逐渐成为我国海洋科技领域人才培养的重要依托,而海洋科学核心课程是学生关心海洋、认识海洋、经略海洋的重要基础,如何通过优化教学方式方法,活跃课堂学习气氛,增强学生的学习兴趣,有效开展... 详细信息

随着21世纪海洋技术的迅速发展,海洋科学学科逐渐成为我国海洋科技领域人才培养的重要依托,而海洋科学核心课程是学生关心海洋、认识海洋、经略海洋的重要基础,如何通过优化教学方式方法,活跃课堂学习气氛,增强学生的学习兴趣,有效开展课程创新教学,是实现学科创新发展、学生创新培养的重要基础.针对以上问题,探究了如何优化海洋科学核心课程教学内容、丰富教学方法、增强教学质量、促进学生创新能力培养,旨在构建新时代海洋科技人才的创新培养模式.

关键词：海洋科学教学方法培养模式探索创新

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半球头圆柱壳散射回波频域特征分析及提取

半球头圆柱壳散射回波频域特征分析及提取

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2021年浙黑苏鲁沪渝四省二市声学技术学术会议

作者：王集李秀坤哈尔滨工程大学水声技术重点实验室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

依据亮点模型,半球头圆柱壳散射回波中各子回波时延和幅度因子规律性差,使用傅里叶变换讨论其频谱特征时存在计算上的困难。针对这一问题,本文讨论了半球头圆柱壳散射回波功率谱特征,说明了散射回波功率谱中一部分谱峰和谱谷由回波分量... 详细信息

依据亮点模型,半球头圆柱壳散射回波中各子回波时延和幅度因子规律性差,使用傅里叶变换讨论其频谱特征时存在计算上的困难。针对这一问题,本文讨论了半球头圆柱壳散射回波功率谱特征,说明了散射回波功率谱中一部分谱峰和谱谷由回波分量的时延因子导致,并给出了亮点模型的时延、幅度和相移因子与谱峰和谱谷分布的关系。利用此关系,文章给出了使用谱估计技术估计时延参数的方法。水池实验验证了本文的分析。

关键词：亮点模型散射回波谱特征时延估计

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基于超疏水表面技术的槽道流噪声特性研究

基于超疏水表面技术的槽道流噪声特性研究

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第十八届船舶水下噪声学术讨论会

作者：牛晨刘文博刘永伟商德江哈尔滨工程大学水声技术重点实验室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

超疏水表面技术广泛应用于阻力控制方面,但超疏水表面的流噪声特性研究较少。本文选取超疏水表面的经典流向滑移结构来对槽道流动中的流噪声进行了研究。超疏水表面的流向结构靠交替的自由滑移和无滑移边界进行模拟。流场和声场的数值... 详细信息

超疏水表面技术广泛应用于阻力控制方面,但超疏水表面的流噪声特性研究较少。本文选取超疏水表面的经典流向滑移结构来对槽道流动中的流噪声进行了研究。超疏水表面的流向结构靠交替的自由滑移和无滑移边界进行模拟。流场和声场的数值计算使用大涡模拟和Lighthill声类比的方法。在恒定压力梯度条件的驱动下下,流动的平均雷诺数和摩擦雷诺数分别约为4200和180,对流动展向周期中自由滑移表面所占比例和流向滑移结构数对流噪声的影响进行了研究。结果表明超疏水表面在一定的边界条件下具有明显的降噪效果。在恒定压力条件驱动下,自由滑移表面所占比例的增加会引起体积速度的增加并削弱降噪效果。此外,条带数量过多时,会增加超疏水表面的横向能量交换,并导致更多的横向涡流并减弱降噪效果。结果表明,微结构数量为4,自由滑移表面所占比例为50%时,降噪效果最好,可以达到约10dB的降噪量。当自由滑移表面比例为80%,流向滑移结构数为1时,最佳减阻效果为32%。因此,自由滑移表面比例和流向结构数应综合考虑来保证超疏水表面结构的减阻和降噪性能。

关键词：超疏水流动控制减阻噪声控制

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基于噪声垂直指向性的海底参数迭代反演法

基于噪声垂直指向性的海底参数迭代反演法

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2021年浙黑苏鲁沪渝四省二市声学技术学术会议

作者：任超黄益旺哈尔滨工程大学水声技术重点实验室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

本文利用噪声垂直指向性不同角度区域对不同海底参数敏感度的差异性,基于Harrison射线声学模型,分析了海底参数对噪声垂直指向性各角度区域的敏感度,提出了一种海洋环境噪声迭代反演海底参数的方法。该方法不易出现局部最优解,仿真结果... 详细信息

本文利用噪声垂直指向性不同角度区域对不同海底参数敏感度的差异性,基于Harrison射线声学模型,分析了海底参数对噪声垂直指向性各角度区域的敏感度,提出了一种海洋环境噪声迭代反演海底参数的方法。该方法不易出现局部最优解,仿真结果表明其反演精度较高。

关键词：地声反演噪声垂直指向性迭代反演算法

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基于双矢量水听器的水声材料综合声学性能参数测量方法

基于双矢量水听器的水声材料综合声学性能参数测量方法

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第十八届船舶水下噪声学术讨论会

作者：王超时胜国杨博全哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨工程大学水声技术重点实验室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

为了实现水声材料综合声学性能参数的高效测量,本文提出了一种基于双矢量水听器的水声材料声学性能参数自由场测量方法。该方法将矢量水听器等效成三元接收阵,利用直达声、试样反射声和透射声声波入射角度已知的先验知识,构造等效阵列... 详细信息

为了实现水声材料综合声学性能参数的高效测量,本文提出了一种基于双矢量水听器的水声材料声学性能参数自由场测量方法。该方法将矢量水听器等效成三元接收阵,利用直达声、试样反射声和透射声声波入射角度已知的先验知识,构造等效阵列的阵列流型,进而估计等效阵列信号协方差矩阵,在其中分离直达声、试样反射声和透射声,最后计算得到试样的声反射系数和声透射系数。数值仿真和试验结果表明,本文所述测量方法可有效测量材料的声反射系数和声透射系数,实现了一次信号发射即可同时获得试样的声反射系数和声透射系数,具有较高的测量精度和效率。

关键词：水声材料声反射系数声透射系数矢量水听器自由场测量

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应用二维稀疏阵列的三维前视声呐方位估计

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哈尔滨工程大学学报 2020年第10期41卷 1450-1456页

作者：周天沈嘉俊陈宝伟周曹韵李海森王楠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 中国船舶重工集团公司第七一九研究所湖北武汉430064

针对现有三维前视声呐存在二维方位估计性能差、系统复杂度高的问题,本文提出一种一维和Vernier联合方位估计算法。基于二维稀疏声呐基阵模型,由3个阵元间距互质的均匀线阵构成,因而相比二维面阵,阵元数大大降低;通过引入一维方位估计... 详细信息

针对现有三维前视声呐存在二维方位估计性能差、系统复杂度高的问题,本文提出一种一维和Vernier联合方位估计算法。基于二维稀疏声呐基阵模型,由3个阵元间距互质的均匀线阵构成,因而相比二维面阵,阵元数大大降低;通过引入一维方位估计方法完成空间角预估计以替代直接二维方位估计方案,保证了前视声呐系统具备三维探测及较低计算复杂度的需求;依据子阵间的互质特性,采用Vernier法消除相位模糊;根据三维空间几何关系和最小角定理,完成目标二维方位估计。仿真实验表明:所提出的算法具有较低的计算复杂度,且二维方位估计性能稍优于2D波束形成算法;水池和外场实测数据表明:所提出方法能够准确估计目标在三维空间中的方位,工程实用性强。

关键词：三维前视声呐二维方位估计稀疏阵 Vernier法最小角定理波束形成相位差计算复杂度

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非合作目标后验概率分布定位技术研究

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应用科技 2022年第5期49卷 88-94页

作者：于福建卜宪中汤志鹏张博中国船舶工业系统工程研究院水声对抗技术重点实验室北京100036 哈尔滨工程大学水声技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学海洋信息获取与安全工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001

在水下多个非合作目标声学定位问题中,当目标声学特征未知或多个目标声学特征相似,则会存在观测数据与目标关联的困难,使得数据关联算法复杂度高、关联正确率低。针对这一问题,本文提出基于目标后验概率空间分布的水下多非合作目标定位... 详细信息

在水下多个非合作目标声学定位问题中,当目标声学特征未知或多个目标声学特征相似,则会存在观测数据与目标关联的困难,使得数据关联算法复杂度高、关联正确率低。针对这一问题,本文提出基于目标后验概率空间分布的水下多非合作目标定位算法。该算法首先结合定位系统确定观测区域,并将整个区域离散化,然后计算所有离散位置的目标后验概率,最后依据目标后验概率空间分布对位置离散点做筛选,对满足条件的点聚类分析,得出多目标定位结果。仿真和试验验证结果表明,该算法无需进行复杂的观测数据与目标的关联,可有效提高传统分布式定位系统对多个非合作目标的定位能力。

关键词：水声定位遍历搜索数据关联聚类融合多目标冗余观测被动测量分布式定位

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