检索结果-内蒙古大学图书馆

声学学报 2023年第4期48卷 831-842页

作者：梁国龙周奕辰邱龙皓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

双基地有源模式下接收基地搭载的柔性水平阵在运动过程中,阵形会发生实时的畸变。针对阵形误差的存在会严重影响水听器阵列探测性能的问题,本文提出一种基于发射信号为线性调频(LFM)信号,利用直达波实现阵形参数估计的方法。该方法首先... 详细信息

双基地有源模式下接收基地搭载的柔性水平阵在运动过程中,阵形会发生实时的畸变。针对阵形误差的存在会严重影响水听器阵列探测性能的问题,本文提出一种基于发射信号为线性调频(LFM)信号,利用直达波实现阵形参数估计的方法。该方法首先利用分数阶傅里叶变换(FRFT)对LFM信号在特定阶数的分数阶傅里叶变换域上的能量聚集性,实现直达波与目标回波的分离,避免了目标回波对于阵形参数估计的影响。而后利用各阵元直达波FRFT后对应峰值点之间的相位差实现了阵形参数估计,并提出了一种基于拖曳船辐射噪声的阵形解模糊方法。计算机仿真表明该方法对于噪声及干扰影响、入射角度误差以及多普勒频移均有一定的宽容性,湖上实验验证了阵形估计方法的有效性,是一种可实时校准、高精度、稳健的柔性水平阵阵形估计算法。

关键词：双基地有源探测阵形校准分数阶傅里叶变换

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结构声源浅海辐射声场计算及特性研究

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哈尔滨工程大学学报 2025年第1期46卷 119-128页

作者：王佳张揽月胡博吴迪胡雪茹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

针对浅海环境影响噪声测量准确性的问题,本文开展水下航行器类结构声源在浅海环境下辐射声场计算及特性研究。基于联合有限元等效源法与声传播模型相结合的方法建立结构声源在浅海环境下辐射声场计算模型,对该模型进行改进以提升计算效... 详细信息

针对浅海环境影响噪声测量准确性的问题,本文开展水下航行器类结构声源在浅海环境下辐射声场计算及特性研究。基于联合有限元等效源法与声传播模型相结合的方法建立结构声源在浅海环境下辐射声场计算模型,对该模型进行改进以提升计算效率,并对其有效性进行验证。分析声源频率、海水深度、潜深及声速剖面等因素对结构声源与点源辐射声场的影响。结果表明:在近距离处,结构声源的辐射声场与点源相比更为复杂,但随着距离的增加,二者有一定的相似性。声源在高频段的辐射声场相较低频段更为复杂。随着声源与界面距离的增加,在近距离处的声场分布接近于自由场中的声场分布。声速剖面在近距离处对声场影响较小,但随着距离的增加,影响逐渐增大。

关键词：波导结构有限元法等效源法射线声学简正波声场特性声传播

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基于浅海气泡群声散射的环境参数测量系统研究

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仪器仪表学报 2025年

作者：程月祝时洁曹源付晓月哈尔滨工程大学水声技术全国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

海洋观测设备的相关研究,在海洋基础建设中的重要性不言而喻,其中的环境参数测量系统能够对海水介质的物理参数进行有效获取。本文提出从浅海气泡群声散射理论出发,描述介质动态参数—声学激发条件—声场演化规律之间的关系,阐述气泡群... 详细信息

海洋观测设备的相关研究,在海洋基础建设中的重要性不言而喻,其中的环境参数测量系统能够对海水介质的物理参数进行有效获取。本文提出从浅海气泡群声散射理论出发,描述介质动态参数—声学激发条件—声场演化规律之间的关系,阐述气泡群分布与介质的声学参数的关系式,利用其特殊的声散射特性进行环境参数测量。系统使用窄脉冲进行扫频,测量得到待测介质的入射声压、前向与背向散射声压幅值,可以实时测量介质的散射系数与衰减系数,代入气泡散射理论和非线性参数理论,可以实时测量得出浅海的环境参数,并在湖试实验中进行实地测量,对比实测的散射系数与测量结果对应的散射系数验证了系统测量的准确性。并且,已知纯水介质的非线性参数为3.5,实测得出的非线性参数最高可以到90,验证了浅海气泡的存在大大增加了介质的非线性,同时也说明了在浅海环境中不能直接使用纯水的非线性参数进行近似,实验结果也进一步表明了测量非线性参数的重要性。与常用的测量系统相对比,本文提出的测量系统简单、适用性强,适合应用于复杂环境,能快速的测量得出浅海环境参数,尤其是解决了一直以来无法快速测得浅海环境中的非线性参数的难点,在实际应用中也具有重要意义。

关键词：环境参数测量系统气泡散射非线性参数

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弹性沉积层声虹吸效应对浅海甚低频声场的影响

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哈尔滨工程大学学报 2025年

作者：曹德瑨张海刚谢金怀龚李佳哈尔滨工程大学水声技术全国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

针对甚低频声场受海底弹性特征影响显著的问题，本文对能够导致浅海甚低频声传播损失周期变化的软弹性沉积层声虹吸效应开展了研究工作。依据波束位移射线简正波理论与声波反射理论，研究了弹性沉积层海底反射特征，给出了该条件下声虹... 详细信息

针对甚低频声场受海底弹性特征影响显著的问题，本文对能够导致浅海甚低频声传播损失周期变化的软弹性沉积层声虹吸效应开展了研究工作。依据波束位移射线简正波理论与声波反射理论，研究了弹性沉积层海底反射特征，给出了该条件下声虹吸频率周期的表达式；分析了声虹吸效应随海底参数的变化规律及其对甚低频声场特性的影响。研究表明：声虹吸频率对沉积层横波与厚度敏感，声虹吸效应会影响波导中简正波传播，对浅海甚低频声场的干涉结构及频散特性有显著影响。

关键词：声虹吸效应软弹性沉积层海底反射系数甚低频浅海声虹吸频率周期干涉结构频散特性

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一种基于组合子阵协方差矩阵的阵列扩展方法

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兵工学报 2024年第5期45卷 1717-1724页

作者：梁国龙罗钧戈郝宇付进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

针对阵列在低信噪比条件下信号检测概率低且方位估计性能下降的问题,提出一种基于组合子阵协方差矩阵的线列阵扩展方法。该方法将阵列划分为奇偶子阵,根据子阵的互协方差与自协方差矩阵构建扩展接收数据,对扩展接收数据进行组合作为最... 详细信息

针对阵列在低信噪比条件下信号检测概率低且方位估计性能下降的问题,提出一种基于组合子阵协方差矩阵的线列阵扩展方法。该方法将阵列划分为奇偶子阵,根据子阵的互协方差与自协方差矩阵构建扩展接收数据,对扩展接收数据进行组合作为最终的阵列接收数据进行处理,由此在突破阵列物理孔径的基础上避免仅使用奇偶阵元互协方差重构接收数据时产生的栅瓣问题。仿真结果表明:新方法可以降低波束输出的旁瓣,具有较好的弱目标检测能力和方位分辨力;相比于基于奇偶阵元互协方差的阵列扩展方法,新方法可有效提升方位估计精度,且不存在栅瓣问题。

关键词：阵列扩展弱目标检测波达方向估计栅瓣协方差矩阵

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单极子Mie共振声学超材料的低频声准直调控

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复合材料学报 2025年

作者：郑博张昕伟刘子耕李昂刘盛春哈尔滨工程大学水声技术全国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

低频声波的定向传播因其显著的衍射效应，导致声场能量快速扩散，这已成为制约声学功能器件微型化的重要挑战。本文基于单极子Mie共振原理，设计了一种高折射率亚波长Mie结构声学超材料，旨在实现低频声波的定向传输。首先，基于等效介... 详细信息

低频声波的定向传播因其显著的衍射效应，导致声场能量快速扩散，这已成为制约声学功能器件微型化的重要挑战。本文基于单极子Mie共振原理，设计了一种高折射率亚波长Mie结构声学超材料，旨在实现低频声波的定向传输。首先，基于等效介质理论与多重散射理论计算Mie结构单元在单极子共振状态下的共振频率。其次，结合有限元法仿真分析结构单元在平面波激励下的共振频率与声压场分布特性。进一步，探究单元结构参数对共振频率和峰值声压的影响规律。最后，通过数值仿真和实验验证由四个Mie结构单元组成的阵列结构能够有效实现低频声波的声准直现象，并探究阵列分布的相关参数和构成阵列的胞元数量对这一现象的影响。本研究所设计的亚波长单极子Mie共振声学超材料突破了传统声学器件的物理尺寸限制，在低频声波滤波器和噪声抑制系统中具有潜在的应用前景。

关键词：单极子Mie共振声学超材料声准直等效介质理论多重散射理论

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静水压下内嵌梯形支撑板的吸声覆盖层吸声性能研究

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声学学报 2025年

作者：胡博王世博高金童时洁张昊阳陈峰哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室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) 哈尔滨工程大学水声工程学院

水下航行器在深水工作环境下需要承受一定的静水压力，以软弹性介质作为吸声覆盖层基体时不耐压的特性使其在实际应用中受限。针对这一问题，在以软弹性介质为基体的含多层圆柱空腔吸声覆盖层中内嵌梯形支撑板，以改善静水压下的吸声性... 详细信息

水下航行器在深水工作环境下需要承受一定的静水压力，以软弹性介质作为吸声覆盖层基体时不耐压的特性使其在实际应用中受限。针对这一问题，在以软弹性介质为基体的含多层圆柱空腔吸声覆盖层中内嵌梯形支撑板，以改善静水压下的吸声性能。基于有限元方法建立了静水压力下吸声覆盖层的稳态计算模型和声-固耦合模型，通过考察吸声覆盖层模型的形变量和应力分布，阐释了梯形支撑板对提升吸声覆盖层耐压作用的机理。研究了静水压下梯形支撑板的梯度变化形式对吸声性能的影响，结果表明，倒梯形支撑板在静水压下能更有效地保证吸声覆盖层良好的耐压和吸声性能。制备了内嵌梯形支撑板的含圆柱空腔软弹性介质的实验样品，在加压条件下采用脉冲管法对实验样品的声学性能开展测量工作。实验结果表明，内嵌梯形支撑板的吸声覆盖层在静水压下吸声性能远远优于无内嵌的情况，且内嵌倒梯形支撑板低频吸声性能更佳。

关键词：静水压吸声覆盖层吸声性能支撑板

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一种水下运动体目标参数联合估计方法

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声学学报 2025年第1期50卷 45-58页

作者：郑翠娥程驰宇孙大军李宗晏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 哈尔滨工程大学青岛创新发展基地青岛266000

为解决声速测量不准和姿态传感器安装偏差引起的水下体目标垂向运动轨迹估计有偏问题,提出了一种水下运动体目标参数联合估计方法,将声速误差、安装姿态误差作为未知参数与运动轨迹进行联合估计。理论分析和仿真结果表明,声速误差、安... 详细信息

为解决声速测量不准和姿态传感器安装偏差引起的水下体目标垂向运动轨迹估计有偏问题,提出了一种水下运动体目标参数联合估计方法,将声速误差、安装姿态误差作为未知参数与运动轨迹进行联合估计。理论分析和仿真结果表明,声速误差、安装姿态误差主要影响体目标垂向轨迹估计性能,所提联合方法有效消除了由系统误差引起的垂向运动轨迹系统偏差。海上试验以压力计测量深度为参考评定体目标轨迹长基线估计方法的垂向估计性能,所提方法将3.67 m的垂向轨迹偏差减小至0.02 m,提高了体目标垂向运动轨迹估计准确度。

关键词：长基线定位体目标运动轨迹估计系统误差估计

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水下运动平台的广义Radon变换目标参数估计方法

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哈尔滨工程大学学报 2024年第11期45卷 2133-2142页

作者：孙大军卢明洋梅继丹王少伯焦宏浩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

针对传统目标运动分析算法受静止单平台可观测性限制的问题,本文提出了一种基于广义Radon变换的水下运动平台目标参数估计方法。在观测平台自身的运动参数已知的假设下,推导了目标方位与各运动参数的数学关系,在此基础上通过对平台声呐... 详细信息

针对传统目标运动分析算法受静止单平台可观测性限制的问题,本文提出了一种基于广义Radon变换的水下运动平台目标参数估计方法。在观测平台自身的运动参数已知的假设下,推导了目标方位与各运动参数的数学关系,在此基础上通过对平台声呐测得的目标时间方位历程进行广义Radon变换,依次得到目标的航向角、速度以及目标相对于探测平台的初距,最终实现目标运动轨迹的解算。利用矢量阵的仿真数据对方法的可行性进行了分析验证,结果表明:作为一种批处理类方法,该方法无需进行迭代运算,易于实现,在较低信噪比条件下仍具有很好的估计精度和鲁棒性。

关键词：目标参数估计广义Radon变换时间方位历程水下运动平台目标轨迹估计匀速直航加速度矢量阵

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一种基于光学的水表面微波跨介质探测方法

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哈尔滨工程大学学报 2024年第2期45卷 332-338页

作者：方尔正李宗儒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

水下声信号的传播和探测研究主要集中在散射、反射和传播损失等方面,而对其在水面引起的波动关注较少。本文在理论上推导了在水下平面波入射在水-空气界面激励的水表面微波与声源强度和频率的关系。这种水表面微波的振幅在纳米级别,振... 详细信息

水下声信号的传播和探测研究主要集中在散射、反射和传播损失等方面,而对其在水面引起的波动关注较少。本文在理论上推导了在水下平面波入射在水-空气界面激励的水表面微波与声源强度和频率的关系。这种水表面微波的振幅在纳米级别,振动频率和水下平面波的频率相同,在水-空气界面的扩散距离则随频率的升高而强烈衰减。基于水表面微波的特性,结合激光探测的工作原理,设计了一套跨介质水下目标检测系统。并为该系统可能受到的低频海浪噪声干扰和反射干扰提供了应对方式。仿真结果表明:该系统分辨率高,具有隐蔽性、易于维护性、无接触性等特点,对低频声源的检测效果较好。该方法结合了声波在水中和光波在空气中传播各自的优点,有望成为水下目标检测的一种新手段。

关键词：水下声源水下振动源水表面微波振动探测水下目标探测激光探测电磁波探测跨介质探测

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