小掠角下探测海底全掩埋雷—理论、试验与设备

回顾了小掠角下声波透射入海底的国内外研究的历史和现状,介绍主要的理论模型和一些著名的试验,对若干掩埋雷探测声纳的实现方法进行评价,并根据现有的理论和试验研究结果,对掩埋雷探测和识别声纳的设计提出建议.     

浅海中目标的有源对消回声隐身研究

有源对消隐身是现代隐身技术发展的一个重要方向,本文研究浅海环境中利用声呐探测方向的目标散射函数构建对消声场的可行性。数值计算了Pekeris波导中不同底质、声呐频率时的散射声场和对消声场,进而对隐身效果进行分析。结果表明:当目标的复杂散射函数在主要波导模态的水平掠射角±ΔΨ范围内约是常数时,隐身效果基本有效,尽管在个别距离上有源对消会对隐身效果起反作用,但随着目标到声呐之间距离的增加,有源对消隐身效果变好。     

探测掩埋小目标的声纳信号波形设计研究

在分析掩埋小目标探测对声纳信号设计的总体要求基础上,结合模糊函数分析,重点从距离分辨力、测距精度、抗混响性能以及抗多途起伏等方面对伪随机相位编码信号的探测性能进行了研究,验证了探测掩埋小目标较合适的声纳信号形式是多频伪随机相位编码信号。     

掩埋弹性球壳声散射建模与分析

给出了掩埋弹性物体的声散射理论模型，然后对弹性球壳声散射进行了数值计算，并将计算结果与自由声场中所得到的结果进行了比较分析。结果表明，掩埋目标尽管受目标临近界面、海底衰减和海底物质负载的影响，一定条件下，掩埋在海底中的弹性目标仍然像在水中一样表现出共振散射行为，后散射信号中同样包含有利于目标识别的弹性信息。     

一种海底小目标近距离探测系统及试验研究

随着水下航行器技术的发展及探雷等特殊场合的需求,利用水下小平台探测海底小目标的方式逐渐受到重视,本文依据参量发射阵理论,结合参量阵的优势、截断参量阵的特点,设计了一种应用于海底小目标近距离探测的系统,测试该探测系统在近距离的特性,进行沉底及掩埋目标的探测实验,结果表明,该参量阵系统能够实现海底小目标近距离探测,在现有条件下所做的探索工作具有一定的工程参考价值。     

一种海底小目标近距离探测系统及试验研究

随着水下航行器技术的发展及探雷等特殊场合的需求,利用水下小平台探测海底小目标的方式逐渐受到重视,本文依据参量发射阵理论,结合参量阵的优势、截断参量阵的特点,设计了一种应用于海底小目标近距离探测的系统,测试该探测系统在近距离的特性,进行沉底及掩埋目标的探测实验,结果表明,该参量阵系统能够实现海底小目标近距离探测,在现有条件下所做的探索工作具有一定的工程参考价值.     

水雷隐身对声呐探雷的影响

简述了水雷隐身技术的发展现状,指出声呐是探雷技术发展的主要手段和方向.根据猎雷声呐探测识别方式,提出降低目标强度、减弱甚至消除声影是实现水雷武器声隐身的主要技术途径,并从这2个方面分析了水雷隐身对猎雷声呐探测识别效能的影响.其中,当采用回波法探测识别水雷时,水雷目标强度的降低可缩短声呐的探测距离,并且在清澈海水中其效果较好;而对于声影法探测识别,则需要消除或减弱水雷的声影才能使其难以被猎雷声呐发现.     

基于EMI与ANN技术的声波信号探测机理研究

针对海上突发事件,如何有效地实现对水下目标探测、识别与定位问题。本文以飞机失事坠海后搜索黑匣子为背景,设计了一种基于阻抗分析的飞机黑匣子探测实验装置,搭建探测模拟黑匣子超声信标的实验平台,并进行水下探测实验,结合BP神经网络实现对超声信标的识别定位。实验结果表明该探测装置能够探测并识别不同位置的超声信标,从而验证阻抗分析法结合神经网络可以实现对超声信标的探测与识别,可为海上搜救工作提供相应帮助。     

基于EMI与ANN技术的声波信号探测机理研究

针对海上突发事件,如何有效地实现对水下目标探测、识别与定位问题.本文以飞机失事坠海后搜索黑匣子为背景,设计了一种基于阻抗分析的飞机黑匣子探测实验装置,搭建探测模拟黑匣子超声信标的实验平台,并进行水下探测实验,结合BP神经网络实现对超声信标的识别定位.实验结果表明该探测装置能够探测并识别不同位置的超声信标,从而验证阻抗分析法结合神经网络可以实现对超声信标的探测与识别,可为海上搜救工作提供相应帮助.     

水下激光探测技术及其进展

水下激光探测技术在水下目标搜索、海洋地质勘探、目标识别等领域都具有重要的应用价值.通过对水下激光传输特性、水下激光探测模式及与之相关的同步扫描技术和距离选通技术等的讨论,对可用于水下探测的蓝绿激光器和光电探测器进行了性能对比,结合具体应用对国内外水下激光探测技术发展状况进行了分析.     

海杂波后向散射特性仿真分析

海杂波是影响雷达探测海面目标的主要因素,海杂波的后向散射特性是海杂波的重要特性之一.对海杂波的后向散射特性进行仿真分析,得出了海杂波后向散射系数随人射余角和海情变化的规律.     

砂质海滩不透空丁坝特性研究

丁坝是整治海岸侵蚀的主要结构物之一。如何在特定的水动力条件和泥沙条件下建设具有岸线防护功能的丁坝,对整治海岸侵蚀具有重大意义。用数值方法研究丁坝建设后近岸的波浪、水流及泥沙运动,从近坝泥沙输沙率及近坝水流的变化分析探讨丁坝长度与角度的选取,得出不同沙滩坡度、波高、波向下沿坝裂流情况和近坝泥沙运动情况,并给出丁坝长度与角度的选取建议。     

海水和沉积物中声传播损失的仿真分析

文章建立了水—沉积物—海底半空间的分层海底模型,通过仿真计算,比较了声波在海水和沉积物中接收时的传播损失差异。结果表明,在高声速海底的条件下,声波在沉积物中传播且频率较低时,传播损失较低,即低频声波更易于在沉积物中传播。     

小波变换在地震波勘探中的应用

针对利用地震波场对目标进行探测问题,研究了利用地震波勘探的基本原理,提出了采用小波变换对地震波信号进行降噪的方法,通过与传统的经典滤波方法相比,小波变换降噪方法在去除掉高频噪声的同时保留了信号的高频成分,是一种比傅立叶变换更有效的降噪方法。对比了几种小波去噪的方法,从不同的性能指标中优化出针对地震波信号的环境特点最为有效的降噪方法,从而达到有效提取有用信号并探测目标的目的。     

瓯江南口外浅滩含沙浓度特征

基于2010年10月瓯江南口外浅滩的泥沙实测资料,对含沙浓度的时空变化进行了分析研究。利用非线性最小二乘法拟合出了新的含沙量公式,并与刘家驹公式在不考虑波浪作用下的简式作比较,对新公式的适用性进行了探讨。分析结果表明:(1)含沙浓度从瓯江南口门向外海逐渐减小,沿岸方向的变化则存在大、中、小潮差异;(2)垂向上,含沙浓度由表层向底层逐渐增大;(3)含沙浓度具有大潮最大、中潮次之、小潮最小的特点,涨潮含沙浓度基本大于落潮含沙浓度;(4)与刘家驹公式相比,新公式的拟合结果与实测含沙量的相对误差较小,相关性较高。     

风浪流成长全过程单点系泊FPS O运动低频响应极值研究

为了探求风浪流成长全过程对应的单点系泊FPSO低频响应极值,应用三维势流理论及非线性时域耦合分析方法,研究了单点系泊FPSO低频运动响应与风浪流入射角度之间的关系,得出了给定风浪流大小前提下最危险的入射角度,计算了风浪流载荷在发展、顶峰、消亡各不同阶段对应的船体低频运动响应极值。结果表明：单点系泊FPSO低频响应与风浪流入射角度密切相关,且响应最大值可能并不出现在有义波高、风速、流速最大的顶峰时期,而可能出现在有义波高、风速、流速较小但风浪流入射角度呈强非线性的发展或消亡阶段。因此,在研究单点系泊FPSO的低频响应极值时,必须考虑风浪流成长过程中的发展和消亡阶段。文中考虑了易被忽略的风浪流成长过程中入射角度呈强非线性的发展和衰亡阶段,为单点系泊FPSO低频响应特性的分析提供了有益参考。     

灌河口海域泥沙悬浮和沉降试验研究

掌握灌河口海域泥沙运动规律是开展灌河口航道整治研究的基础。以现场所取泥沙为研究对象,通过大型波浪水槽试验研究灌河口海域泥沙在不同的水深、不同的波周期和波高条件下的悬浮规律。通过静水沉降试验研究灌河口海域泥沙在不同初始浓度、不同水深下的沉降特性。结果表明,在极限波高情况下,水体上部区域含沙量较小,且沿垂线分布变化较小,但水体底部附近含沙量较大,总体上底部含沙量比上部水体含沙量大0.25~0.96 kg m^3;不同水深以及不同初始含沙量情况下,泥沙沉降速度0.08~0.20 cm s,与单颗粒泥沙沉速在同一量级,灌河口海域泥沙絮凝作用较弱。     

船行波对复式航道隔离带宽度的影响

复式航道是根据船舶吃水的不同将航道断面设计为深浅不同的阶梯形。由于小船的耐波性较差,大船航行时所兴起的船行波往往会引发小船横摇角的显著增大,影响安全。设计时可将两航道间留有一定的富裕距离（隔离带）,以减少船行波的影响。通过数值计算和物理模型试验两种方法,分析研究了不同参数条件下,船行波对小船横摇角的影响,由此判断隔离带宽度能否满足要求。     

粉沙质海岸波浪和潮流作用下泥沙垂线分布研究

研究波浪和潮流作用下水体含沙量的垂线分布,是解析粉沙质海岸滩面泥沙在波浪和潮流作用下泥沙运移形态的重要基础。通过波浪水槽实验和现场观测资料,揭示粉沙质海岸滩面泥沙在波浪和潮流作用下垂线分布特征,并应用泥沙扩散方程,建立起半理论半经验的含沙量垂线分布公式。     

海南岛西南海域泥沙特征及地形演变

基于水文泥沙测验及遥感影像资料分析海南岛西南海域泥沙特征,采用不同沿岸输沙公式对比计算海域的波浪沿岸输沙量,采用多年实测地形数据研究岸滩的演变规律。结果表明:海域内含沙量大潮大于小潮,但总体上悬沙含量较低;研究海域内径流对输沙影响较为有限,但受沿岸波流输沙的影响相对较大;而海区的悬移质颗粒比较均匀,颗粒较细;沿岸段波浪沿岸输沙能力净输沙方向均为自南向北,年净输沙能力在6.72万~13.31万m~3;岸滩演变的主要动力是波浪、波生沿岸流和潮流共同作用导致东方市所辖岸线的变化总体以自然冲淤变化为主,但冲淤强度有限,变化幅度不大。