新型噪音测距声纳透声窗的设计与研究

本文介绍了常规潜艇噪音测距声纳透声窗和导流罩的新型结构式和压力平衡式声纳透声窗方案，能有效地提高声纳透声窗的力学性能和声学性能，有利于今后声纳透声窗和导流罩的改进和发展。     

吸声尖劈对板柱组合结构水下声学特性影响的试验研究

为考察吸声尖劈对船舶声纳平台水下声学环境的影响,开展了吸声尖劈对板柱组合结构水下声学特性影响的模型试验研究。通过对板柱组合结构0%、36%、60%、100%敷设吸声尖劈材料,在声波以0°、90°、180°方向入射板柱组合结构时,研究了尖劈敷设方式、声波入射角度对板柱组合结构水下声场及散射声场的影响,得到了不同工况下板柱组合结构典型部位的声场分布。研究表明:吸声尖劈可明显改变板柱组合结构的声场分布,降低板柱组合结构的自噪声;但其抑制效果随考核位置、声波频率、敷设密度的不同而各有变化。     

主动声纳的低截获性数字仿真研究

在现代海战中,舰艇面临着越来越严峻的敌方侦察声纳的威胁.低截获是一项非常诱人的技术.低截获声纳通过选择合适的发射信号,在保持探测能力的同时,降低被敌方侦察声纳截获的概率.采用数字仿真的形式,分析浅海侦察声纳信号能量的变化,研究主动声纳的低截获性.仿真结果表明在高斯噪声背景下,主动声纳实现低截获性相当困难.     

多孔吸声材料在高速船舱室噪声控制中的应用

应用VA One软件对不同层数、由不同厚度与密度吸声材料组成的复合吸声材料进行研究,得到重量相对较轻、吸声性能较佳的复合吸声材料。根据子系统对舱室声腔能量贡献大小的不同,应用上述3种复合吸声材料对高速船中对噪声水平要求较高的舱室进行噪声控制处理,取得良好的吸声效果。     

基座阻尼敷设方式对柱壳振动及声辐射的影响

利用有限元/边界元法分析加肋柱壳受激后的水下声辐射,对比约束阻尼对裸基座振动特性的影响,基座敷设阻尼材料前后壳体辐射声场的变化以及约束阻尼敷设面积和位置对圆柱壳振动及声辐射特性的影响。结果表明,敷设约束阻尼能有效降低加肋圆柱壳体及其内部基座的辐射噪声,合理地选择敷设面积和位置可以有效地降低圆柱壳振动及声辐射。     

潜艇自噪声检测中亟待研究的课题——如何排除海洋环境噪声的影响

现代潜艇随着声学设计的深入研究，潜艇的声隐身性能不断的提高，潜艇的声纳平台区自噪声也逐渐降低，在本艇声纳工作频段范围内，海洋环境噪声在某些场合下的量级与声纳部位的自噪声级相当。因此，如何排除海洋环境噪声对实艇自噪声检测分析的影响，是亟待研究的问题。     

多层复合吸声材料降噪性的仿真研究

基于能量流动方向及其特性,给出了3种能量分流模式和3种声学处理方式。本文以FPSO上层建筑舱室为研究对象,选用矿棉、空气、聚乙烯化合物和塑料泡沫4种吸声材料,设定吸声材料总厚度为30 mm,形成不同的覆盖率和厚度比例的复合吸声材料层,分别对平面单层铺设、平面双层铺设和三层的平面与立式铺设情况进行了对比分析,并运用声学处理软件VAONE进行仿真,优选出降噪效果最优的一种复合吸声材料,对开展吸声材料的设计研究具有一定指导意义。     

船舶绝缘布置设计方法

为控制船舶绝缘材料用量,优化敷设工艺,通过研究绝缘材料敷设方法、相关规范及耐火试验要求,结合厂商的耐火试验报告,提出将防火绝缘材料敷设在结构光面的设计方法。相较于将绝缘材料敷设在结构面,将绝缘材料敷设在结构光面可减少材料用量、易于施工,进而降低船舶建造成本。     

复合材料吸声系数的理论计算及性能分析

不同噪声环境中的降噪需求不同,为根据噪声频谱合理设计复合吸声材料,基于穿孔板及多孔吸声材料的吸声原理,提出了改进的声-电类比法,推导出复合吸声材料吸声系数的理论计算公式.利用该种计算方法,通过数值仿真深入分析复合吸声材料内外层穿孔率,多孔材料厚度,空腔变化对吸声性能的影响,分析表明第1层板穿孔率及多孔材料厚度影响较大.最后用声学实验对计算结果进行验证,表明改进的声-电类比法有效.     

复合材料吸声系数的理论计算及性能分析

不同噪声环境中的降噪需求不同,为根据噪声频谱合理设计复合吸声材料,基于穿孔板及多孔吸声材料的吸声原理,提出了改进的声-电类比法,推导出复合吸声材料吸声系数的理论计算公式。利用该种计算方法,通过数值仿真深入分析复合吸声材料内外层穿孔率,多孔材料厚度,空腔变化对吸声性能的影响,分析表明第1层板穿孔率及多孔材料厚度影响较大。最后用声学实验对计算结果进行验证,表明改进的声-电类比法有效。     

国外海军舰船复合材料声呐罩的应用与发展

与金属和橡胶声呐罩相比,复合材料声呐罩能提供更优化的结构和声学性能,实现减重、耐腐蚀、大幅降低制造和维护成本,在国外海军舰船上得到了广泛使用.本文梳理了国外海军舰船声呐罩的材料类型,重点研究了复合材料声呐罩的研制历程、应用现状等情况,最后对复合材料声呐罩的发展趋势进行了分析和展望.     

水面舰艇噪声干扰器对抗潜艇声呐效果分析

为摆脱潜艇声呐的跟踪,水面舰艇一般在噪声干扰器的掩护下机动规避.本文在声呐工作原理分析的基础上,探讨了水面舰艇噪声干扰器对潜艇声呐干扰效果的分析方法.通过仿真分析,获得了典型态势下的声呐被干扰扇面、声呐探测距离缩减率以及干扰效果随态势的变化.本文的研究成果为水面舰艇使用干扰器时的机动规避方案提供依据.     

水下潜器首部声基阵区流噪声研究方法

水下潜器在航行过程中,主要使用声呐来探测敌方舰艇以及自身位置.主声呐一般安放在潜艇首部位置,可分为主动声呐与被动声呐.在探测目标时,噪声是2种声呐系统都必须克服的干扰因素.针对自噪声中的流噪声,首先使用LES模型对水下潜器的外流场进行仿真计算.在获得流场中的脉动压力分布后,将其导入基于Lighthill声类比理论的声学软件ACTRAN中进行声场仿真计算,实现了对水下潜器首部声基阵区流噪声的数值预报.研究了航速、共形阵的安装位置和基阵单元安装面形状对声基阵区流噪声传播的影响.结果表明:航速越大,流噪声越大;增大声呐安装面与导流罩的距离以及使用较光滑的安装面,可以减小声基阵区流噪声的大小.     

声呐平台噪声控制机理分析

文章针对舰艇声呐平台的噪声问题,研究了三大噪声源对声呐自噪声的影响。研究表明,声呐舱水动力噪声分量主要受肋骨结构影响,在设计中应避免肋骨的形函数与湍流脉动压力波数—频率谱耦合。舰艇自身的螺旋桨噪声和辐射噪声主要从后部和底部向声呐平台传递,在声呐壁面附近和声呐区域产生较高噪声,为提高声呐自噪声控制效果,应在非透声壁面采取隔声措施。舷侧声呐受艇体振动影响较大,应在声呐单元安装导轨的振动传递途径上采取阻尼控制措施,有效降低声呐单元的振动响应。     

水下爆炸声源对抗低频声呐干扰效果研究

在分析水下爆炸声源声学特性的基础上,研究了水下爆炸噪声对低频被动声呐的对抗机理,以圆柱形基阵为例,对不同水声干扰弹装药量、干扰弹到潜艇距离以及海况等级条件下对声呐主瓣、旁瓣的压制干扰效果进行仿真分析。结果表明,与传统噪声干扰器相比,水下爆炸声源对声呐的干扰效果更为明显,能显著降低声呐的探测距离,可为己方舰艇的机动规避和后续对抗创造有利条件。     

Segmentation of complex objects'' sonar images using parameter-fixed MRF model

The effective method of the recognition of underwater complex objects in sonar image is to segment sonar image into target, shadow and sea-bottom reverberation regions and then extract the edge of the object. Because of the time-varying and space-varying characters of underwater acoustics environment, the sonar images have poor quality and serious speckle noise, so traditional image segmentation is unable to achieve precise segmentation. In the paper, the image segmentation process based on MRF (Markov random field) model is studied, and a practical method of estimating model parameters is proposed. Through analyzing the impact of chosen model parameters, a sonar imagery segmentation algorithm based on fixed parameters' MRF model is proposed. Both of the segmentation effect and the low computing load are gained. By applying the algorithm to the synthesized texture image and actual side-scan sonar image, the algorithm can be achieved with precise segmentation result.     

集成统计能量法计算声呐自噪声水动力噪声分量

针对舰船艏部非规则形状声呐罩的自噪声预报,借鉴集成模态法思路[1,2],采用虚拟弹性膜技术,建立集成统计能量法(Integro-SEA),并以矩形腔声呐罩为例验证计算精度.在此基础上,采用集成统计能量法计算舰船艏部声呐自噪声的水动力噪声分量,并修正计算艏部边界层转捩区湍流猝发声源对声呐自噪声的作用.研究表明:用经典SEA和集成SEA方法计算矩形腔声呐罩自噪声,偏差小于1dB,集成SEA方法加边界层转捩区声源修正,计算的舰船艏部声呐自噪声与实艇测试结果比较,在200Hz～6kHz的中频范围内相差2～3dB.     

基于神经网络的声纳特征级信息融合中目标分类研究

声纳目标特征级融合的主要任务是实现信息压缩、目标身份确定(分类) ,以利于实时处理、决策分析。基于数学模型的各种算法,由于情况复杂,往往很难建立。而人工神经网络通过样本的学习,具有存储记忆、在相似输入下能恢复记忆等特性,从而避免了烦琐而复杂的建模。在神经网络声纳目标识别前的噪声预处理方法中,选用了功率谱特征提取、双谱特征提取算法;在研究了提取的特征后,选取反向传播神经网络(BP)模型;在此基础上构造了BP神经网络,并对网络进行训练与测试,给出识别实验结果。仿真模拟分析证明,基于神经网络的声纳特征级信息的融合,对目标分类有一定效果,为进一步实现声纳信息融合奠定了基础     

湍流脉动压力下椭球声呐腔水动力自噪声分析

运用统计能量法建立水下椭球壳形状的声呐腔模型.利用计算流体动力学软件计算不同航速下声呐罩表面湍流边界层的分离点,考虑了湍流脉动压力空间分布的不均匀性.分析航速以及不同吸声和阻尼处理方案对声呐腔水动力自噪声的影响.理论评估吸声处理的结果和数值计算的结果比较吻合.研究表明:航速越大,自噪声越大;透声窗面积所占总表面积的比例...     

声纳脉冲抑制的技术研究

针对声纳设备工作过程中,如果同时接收到噪声目标信号和声纳脉冲信号,脉冲信号对噪声工作方式而言是干扰信号,直接影响对噪声目标信号的检测和跟踪,影响了声纳正常功能的发挥。围绕这个问题,提出了应用全数字自适应线谱抵消技术实现对脉冲干扰进行抑制的技术研究。