检索结果-内蒙古大学图书馆

利用逐次近似法对三维非规则弹性海底条件下声传播特点的分析

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哈尔滨工程大学学报 2020年第2期41卷 161-165页

作者：杨士莪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业和信息化部重点实验室(哈尔滨工程大学) 哈尔滨工程大学水声工程学院

针对三维非规则弹性海底条件下声传播问题,提出了采用逐次近似法的求解计算方法,并就一个特例给出相应的解析解。结果表明在倾斜海底条件下声传播的水平折射效应,和沿海底界面传播的界面波特点。

关键词：逐次近似三维弹性海底倾斜海底水平折射界面波声传播波动方程

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浅海波导中基于平面波展开镜像法的等效源方法

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船舶力学 2025年第5期29卷 840-848页

作者：陈弈书石博旋张超商德江杭州应用声学研究所杭州310012 哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室哈尔滨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)工业和信息化部哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001

针对浅海波导中弹性结构辐射的预报问题,提出一种基于平面波展开镜像法的等效源方法,该方法以等效源法为主体框架,在求解虚拟源强度以及远场声场计算时采用平面波展开镜像法表示声场Green函数。对于海底反射系数是入射角函数的情况,文中... 详细信息

针对浅海波导中弹性结构辐射的预报问题,提出一种基于平面波展开镜像法的等效源方法,该方法以等效源法为主体框架,在求解虚拟源强度以及远场声场计算时采用平面波展开镜像法表示声场Green函数。对于海底反射系数是入射角函数的情况,文中Green函数在镜像法的基础上将点声源辐射球面波做各向平面波分解,实现球形波阵面在非理想平面边界上声反射的准确计算。通过不同方法表示的Green函数之间的对比,验证本文Green函数的计算精度。本文对浅海波导中弹性圆柱壳的数值仿真结果证明了基于平面波展开镜像法的等效源方法声场重构的准确性。

关键词：浅海波导声场预报平面波展开镜像法等效源法

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利用声压场的浅海地声参数贝叶斯反演方法

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哈尔滨工程大学学报 2021年第4期42卷 497-504页

作者：郑广学朴胜春祝捍皓张海刚李楠松哈尔滨工程大学水声技术重点实验室哈尔滨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) 工业和信息化部哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001 浙江海洋大学海洋科学与技术学院浙江舟山316022 浙江大学浙江省海洋观测-成像试验区重点实验室浙江舟山316021 中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100190

针对浅海考虑弹性海底下的地声参数反演和对反演结果的不确定性分析问题,本文提出了一种基于贝叶斯理论的利用声压场信息的反演方法。首先通过快速场方法(FFM)计算声压场的理论预报值,其次根据贝叶斯理论基于似然函数建立实测声压场与... 详细信息

针对浅海考虑弹性海底下的地声参数反演和对反演结果的不确定性分析问题,本文提出了一种基于贝叶斯理论的利用声压场信息的反演方法。首先通过快速场方法(FFM)计算声压场的理论预报值,其次根据贝叶斯理论基于似然函数建立实测声压场与理论声压场间的目标函数,最后依照Metropolis准则采样给出待反演参数的后验概率密度(PPD)作为反演结果。结果表明:依据本方法获得的反演结果与经典遗传算法(GA)寻优结果基本吻合;反演声压场与水池实测声场的相关系数达0.89;反演结果的不确定性表明与横波声速衰减、纵波声速衰减相比,弹性海底中的横波声速、纵波声速以及密度的不确定性更小。

关键词：地声反演快速场方法 Metropolis准则贝叶斯理论声压场不确定性分析遗传算法水池实验

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非对称激励的宽带弯曲圆盘换能器

非对称激励的宽带弯曲圆盘换能器

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中国声学学会水声学分会2021～2022年学术会议

作者：孙浩卢苇蓝宇王厚琦郭荣真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

针对对称式激励弯曲圆盘换能器工作频带窄的问题,本文提出了一种利用不同相位的非对称激励宽带弯曲圆盘换能器,基于双自由度耦合系统理论研究了不同相位的非对称激励方式对振动系统的影响;采用有限元的方法分析了上下两部分压电陶瓷激... 详细信息

针对对称式激励弯曲圆盘换能器工作频带窄的问题,本文提出了一种利用不同相位的非对称激励宽带弯曲圆盘换能器,基于双自由度耦合系统理论研究了不同相位的非对称激励方式对振动系统的影响;采用有限元的方法分析了上下两部分压电陶瓷激励信号的相位差异对发射电压响应的影响。仿真结果表明,非对称激励方式可以同时激励出弯曲圆盘换能器的对称与非对称的模态,从而极大的拓宽弯曲圆盘换能器工作的频带宽度,保持上下两部分压电陶瓷激励信号的幅度不变,针对工作频带内不同频点施加不同的相位差,在2kHz至18kHz的工作频带内发射电压响应为117dB,带内起伏4dB;该激励方式及对应的分析方法在宽带换能器的设计中具有潜在的应用价值。

关键词：弯曲圆盘换能器非对称激励宽带

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混响水池测量方法及应用

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哈尔滨工程大学学报 2020年第10期41卷 1436-1443页

作者：李琪刘舒尚大晶唐锐黄益旺张林王文芝哈尔滨工程大学水声技术重点实验室哈尔滨150001 海洋信息获取及安全工业和信息化部重点实验室(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

针对混响水池不满足扩散场条件,理想混响室理论无法应用这一问题开展了混响水池测量方法研究。本文基于简正波理论,推导了水下封闭空间中混响控制区空间平均声压与声源辐射声功率之间的关系,建立了混响水池测量方法理论基础,不再要求混... 详细信息

针对混响水池不满足扩散场条件,理想混响室理论无法应用这一问题开展了混响水池测量方法研究。本文基于简正波理论,推导了水下封闭空间中混响控制区空间平均声压与声源辐射声功率之间的关系,建立了混响水池测量方法理论基础,不再要求混响水池声场满足扩散场条件;基于标准声源分别采用自由场法及混响水池法测量其辐射声功率,以对混响水池测量方法的准确性进行验证;最后,采用混响水池法分别测量了水下声源辐射声功率、管路噪声、材料吸声系数的测量并进行及水听器的校准。理论及试验研究结果表明:在水池的截止频率以上,基于混响水池法可以较准确地测量水下声源的辐射声功率,采用该方法测得的水下推进器电机的辐射声功率与海上包面法的测量结果相差不超过2 dB;混响水池测量方法可解决水下声源辐射声功率、管路噪声、材料吸声系数的测量及水听器的校准问题。

关键词：混响水池空间平均辐射声功率吸声系数水听器校准水下复杂声源推进器噪声管路噪声截止频率

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分布式水下组网MAC协议的设计与仿真

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哈尔滨工程大学学报 2021年第6期42卷 872-878页

作者：周锋夏凡乔钢王思远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 中船重工安谱(湖北)仪器有限公司湖北宜昌443000 哈尔滨工程大学核科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001

为了解决传统的TDMA协议在水下环境中存在信道资源在时间上的浪费问题,需要设计有效的MAC协议来合理分配信道资源,提高水下网络的性能。本文设计了一种能够将时隙进行动态分配的改进的TDMA协议,并在NS-3仿真平台下对其吞吐量、丢包率和... 详细信息

为了解决传统的TDMA协议在水下环境中存在信道资源在时间上的浪费问题,需要设计有效的MAC协议来合理分配信道资源,提高水下网络的性能。本文设计了一种能够将时隙进行动态分配的改进的TDMA协议,并在NS-3仿真平台下对其吞吐量、丢包率和端到端时延三个性能指标进行了仿真,仿真结果表明使用本文设计的协议能够提高网络的工作效率。

关键词：分布式水下组网 MAC协议动态时隙TDMA协议 NS-3 时间同步端到端时延丢包率吞吐量

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基于FPGA的数字式程控声呐发射机设计与实现

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第2期 0195-0199页

作者：陆飞扬朱建军付雁冰张淑娟荆喆哈尔滨工程大学水声技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001 三亚哈尔滨工程大学南海创新发展基地海南三亚572000 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

高效率、小型化、高集成度的程控声呐发射机是便携式、数字化和智能化主动声呐的核心功能分机。本文研究了可调占空比数字信号驱动的数字式程控发射机设计方案,在分析可调占空比数字驱动信号技术优势的基础上,以FPGA为核心处理器件,采用... 详细信息

高效率、小型化、高集成度的程控声呐发射机是便携式、数字化和智能化主动声呐的核心功能分机。本文研究了可调占空比数字信号驱动的数字式程控发射机设计方案,在分析可调占空比数字驱动信号技术优势的基础上,以FPGA为核心处理器件,采用D类功率放大电路设计并实现了8通道数字式程控发射机,在40%占空比条件下以超过80%的效率实现了单通道81.3W的功率输出,经各级电路测试和连续周期性工作,验证了设计方案的有效性和各项功能。

关键词： FPGA 数字式程控声呐发射机可调占空比 D类功放

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空海跨域通信研究现状与发展趋势

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水下无人系统学报 2024年第4期32卷 592-610页

作者：商志刚张红玉刘凇佐乔钢于涵苗柏露马璐王哲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 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) 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 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地海南三亚572024 复旦大学工程与应用技术研究院上海200438

伴随着人们对空中与海洋之间实时通信和数据传输需求的日益增长,研究稳健可靠的空海跨域通信技术非常重要。但是,由于空气与海水2种介质的不同特性以及恶劣环境的影响,使得空海跨域通信信道复杂多变,平稳地穿过空-水界面面临重大困难。... 详细信息

伴随着人们对空中与海洋之间实时通信和数据传输需求的日益增长,研究稳健可靠的空海跨域通信技术非常重要。但是,由于空气与海水2种介质的不同特性以及恶劣环境的影响,使得空海跨域通信信道复杂多变,平稳地穿过空-水界面面临重大困难。为了更好地了解空海跨域通信技术发展脉络,文中对目前空海跨域通信研究进行了梳理与总结,全面阐述了其工作环境及通信技术发展情况,并将其分为空海跨域链路级直接通信和空海跨域中继通信两大类,而后分别从研究现状、面临困难、拟解决方法等方面对其进行详细总结及分析。最后,讨论了未来研究方向。文中所做研究可为带动空海跨域通信技术的发展提供助力。

关键词：空海跨域通信链路级直接通信中继通信

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基于矢量水听器的水下无人集群编队保持装置

基于矢量水听器的水下无人集群编队保持装置

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2023第三届无人系统高峰论坛

作者：王维佳方勃懿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北京机电工程研究所

针对水下无人潜航器集群可以采用何种编队导航方法的问题,开展了基于矢量水听器技术的编队导航方法的研究以及导航装置的实现。考虑到水下工作环境的特殊性,其决定了水下集群只能以惯性导航设备为主、水声导航为辅,通过对矢量信号处理... 详细信息

针对水下无人潜航器集群可以采用何种编队导航方法的问题,开展了基于矢量水听器技术的编队导航方法的研究以及导航装置的实现。考虑到水下工作环境的特殊性,其决定了水下集群只能以惯性导航设备为主、水声导航为辅,通过对矢量信号处理技术的研究,提出一种采用"主-从"式架构的水下编队保持装置。其中,主节点携带发射换能器,从节点携带矢量水听器,通过接收主节点的引导信号与指令完成导航以及编队保持等工作。从理论仿真以及海上试验结果来看,编队可在1000m的范围内完成导航工作,各节点可在3000m内进行独立作业,并可以在作业与导航的状态之间不断进行切换。本装置适用于低成本、大规模水下集群导航的应用场景。

关键词：矢量水听器无人集群导航矢量信号处理编队保持水声通信

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FCM-CV水平集算法在沉底小目标声呐图像分割中的应用

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水下无人系统学报 2021年第3期29卷 278-285页

作者：韩婷婷王璐瑶周天徐超张丽红李海森哈尔滨工程大学水声技术重点试验室黑龙江哈尔滨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) 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

针对沉底小目标高频声呐图像信混比低,难以与背景分离的问题,提出模糊聚类(FCM)算法与Chan-Vese(CV)水平集算法相结合的分割方法。该方法利用FCM算法得到的隶属度函数自动设定水平集模型曲线的初始演化位置,解决了CV水平集分割因初始位... 详细信息

针对沉底小目标高频声呐图像信混比低,难以与背景分离的问题,提出模糊聚类(FCM)算法与Chan-Vese(CV)水平集算法相结合的分割方法。该方法利用FCM算法得到的隶属度函数自动设定水平集模型曲线的初始演化位置,解决了CV水平集分割因初始位置设置不当而无法得到准确分割结果的不足;同时根据模糊聚类的结果,对水平集演化的控制参数进行估计,使得分割过程更加稳健。通过仿真数据及外场试验数据处理可知,相较于FCM和马尔科夫随机场分割算法,文中算法对斑点噪声不敏感,可分割出完整的边界;相较于常规CV水平集算法,文中算法因粗分割后零水平集的设定更接近目标的边缘,可以在较少迭代次数下即可获得更加精确的分割结果。

关键词：沉底小目标模糊聚类算法 CV水平集分割声呐图像马尔科夫随机场分割

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