超低频传播特性分析

基于超低频电磁波特点,分析超低频电磁波在地-电离层波导和海水中传播的特性,结合外军使用对超低频穿透海水的能力进行了定量研究,并分析了环境对超低频通信能力的影响。     

超低频信号场强与大气噪声研究

超低频大气噪声和信号场强的传播特性是决定超低频通信或／和地质探测系统性能的重要因素。文章利用美海军的研究成果，阐述了超低频大气噪声和信号场强的变化规律，较详细地叙述了地磁活动和太阳质子事件对超低频电波传播的影响，为超低频通信或／和地质探测系统的设计与研制提供重要理论依据。     

超低频雷达反演海洋内波波长和振幅

利用超低频雷达探测海洋内波是海洋内波探测的新方法,该方法使用1Hz～100Hz频段的电磁波探测海洋内波并反演得到内波振幅和波长等参数.根据超低频电磁波在海水中、海气界面和内波界面处的传播特性以及海洋内波水下结构特点,建立了超低频雷达反演海洋内波振幅、波长模型,并分析了探测的回波信号,仿真结果表明,使用超低频雷达可以反演得到内波振幅和波长.     

TE和TM极化模式下极低频电磁波在海水中的衰减特性研究

本文从极低频电磁波的TE和TM模式传播公式出发,利用有限元数值算法,通过构建海水及海底介质模型,研究海水中极低频的衰减特性,最终认为TE和TM模式下极低频电磁波衰减曲线基本一致,频率为0.5 Hz时,磁场衰减速度明显快于电场。     

超低频水下发射天线的可行性研究

超低频电磁波从海水传入大气时,在海面处发生反射和透射,穿透海面的能量集中在界面附近,以侧面波沿两种介质分界面传播的。通过对比海面附近单位水平电偶极子在水平距离100km和5000km及100m深度的海水中产生的电磁场和美国一个超长波台的数据,由计算结果知采用中场水下发射天线对100m深度的水下设备进行通信几乎是不可能实现的。但在近场上,同样采用的发射电流,仅需很短的天线,可以大大降低超低频发射系统的成本,而且目标隐蔽,生存能力强和灵活机动。     

舰船水下极低频电磁信号的控制

舰船水下极低频（ＥＬＥ）电磁特征信号很容易被探测。船体采用不同的金属结构,或使用有源阴极保护系统都会通过海水产生电流。由螺旋桨轴转动而引起的轴承座阻抗的变化,对这类电流进行调制,产生了极低频电磁场的传播。质量较差的阴极保护（ＡＣＰ）电源滤波器也会引起这种极低频电流的波动。讨论了采用轴主动接地（ＡＳＧ）技术和抗干扰阴极保护滤波器控制极低频特征信号。     

基于简正波模态的浅海声传播的最佳深度规律研究

在给定距离情况下,声能量在深度方向上的分布并不均匀,体现在声传播损失在不同深度之间的差异可达20dB,因此研究深度方向上的声传播损失最小点即最佳深度对水声通信和探测有一定帮助。采用简正波方法对最佳深度的影响因素进行研究,得出声源频率、声源深度和海水深度对最佳深度的影响最大,并在理想液体波导中研究了海水深度和声源频率主导的简正波模态阶数对最佳深度影响,得出在给定声源深度情况下,简正波阶数是影响最佳深度的唯一因素。当海水中简正波阶数从1逐渐增大时,最佳深度也从海水层中部逐渐向海面和海底移动,当简正波个数足够多时,最佳深度稳定在声源深度和声源的对称深度。     

不同声源深度产生海底地震波仿真分析

在浅海环境中,舰船产生的低频水声信号会在海水和海底介质界面处以舰船地震波的形式进行传播[1],此时海底具有低通滤波的特性。通过理论分析和使用COMSOL Multiphysics软件的声-固耦合模块建立仿真模型,验证其滤波特性的存在,并讨论不同声源深度对海底地震波传播的影响。     

不同声源深度产生海底地震波仿真分析

在浅海环境中,舰船产生的低频水声信号会在海水和海底介质界面处以舰船地震波的形式进行传播[1],此时海底具有低通滤波的特性.通过理论分析和使用COMSOL Multiphysics软件的声-固耦合模块建立仿真模型,验证其滤波特性的存在,并讨论不同声源深度对海底地震波传播的影响.     

浅谈舰船拖曳线列阵声纳的发展

声纳作为探测潜艇的有效装备，从其诞生之日起就伴随着潜艇技术的发展而发展。鉴于低频大功率声波在海水中的传播特性以及与基阵的关系，开发大孔径低频被动声纳技术是解决远程探潜问题、进行有效反潜的必要前提。二十世纪70年代末、80年代初出现的拖曳线列阵声纳是在这种低频大孔径水声技术的     

海上联合作战战场频谱管理研究

文章研究了海上联合作战战场电磁频谱管理的必要性,分析了国内外海军战场频谱管理的现状与趋势,研究了海上联合作战战场电磁频谱管理的相关内容。     

防御电磁脉冲的舰艇水雾系统构建方案分析

对天线林立的舰艇而言,电磁脉冲武器已经成为一种潜在的致命威胁,从电磁波大气传播角度削减电磁脉冲能量是降低电磁脉冲武器威胁的一种防御策略.针对常规电磁脉冲武器的性能指标,从Mie散射理论出发分析了不同尺度谱分布下的电磁脉冲传播透过率问题,并给出在一定防御水平上水雾系统通量与雾滴尺度、浓度的关系.计算了典型舰艇防御电磁脉冲威胁的水雾系统构建指标.分析结果表明,由离散雾滴粒子构成的水雾系统能够有效地防御电磁脉冲的威胁.     

应用FDTD法分析甚低频传播特性

应用时域有限差分（FDTD）方法分析甚低频在地电离层波导中的传播特性。使用时域电磁场数值计算方法计算白天全海水传播路径电波传播的衰减，分析复杂边界条件中VLF电波传播损耗，并对波导边界变化对VLF传播特性的影响作了讨论。计算结果表明，加法能够准确地仿真VLT在地电离层波导中的传播特性，并能充分的反映波导边界参数变化对VLF传播的影响。     

海上蒸发波导下的电波传播衰减测量方案设计

介绍电磁波单程传播衰减理论，以及传播衰减和雷达作用距离之间的关系，在分析雷达作用距离对大气波导高度的敏感性基础上，设计雷达电磁波传播衰减特性的测量方案。     

A numerical study of nonlinear wave interaction in regular and irregular seas: irrotational Green–Naghdi model

The irrotational Green–Naghdi model for nonlinear wave propagation in deep water is developed to simulate the irregular sea surface of a given directional wave spectrum. The model is derived from Hamilton's principle with a depthwise approximation to the flow field. The nonlinear boundary conditions are exactly satisfied on the actual free surface, and the continuity equation is satisfied exactly within the fluid domain. The ‘level’ of approximation in the depthwise direction is optimally chosen to simulate a given wave spectrum accurately with minimum computational effort. Several numerical techniques also are introduced to cut the computational cost further. Numerical results for two-dimensional nonlinear waves are presented.     

舰艇编队电磁频谱管控体系构建研究

电磁频谱管控是舰艇编队海上作战中各作战单元有效联合的关键环节。加强信息化条件下海上作战电磁频谱管控建设是一项重大而又紧迫的课题。通过对复杂电磁环境下海战场的电磁频谱动态管理进行研究,阐述了编队电磁频谱管控基本概念与内容,研究了编队电磁频谱管控的工作流程,设计了编队电磁频谱管控体系的总体架构,最后对编队电磁频谱管控系统功能进行了说明。     

美军海战场电磁频谱管控分析

电磁频谱管控（electromagnetic frequency spectrum management,EFSM）是联合作战中各作战单元有效联合的关键环节。针对当前战场电磁频谱管理热点问题,分析了美军新一代的海战场频率规划操作流程,对如何提升我军未来海战场电磁频谱管理能力进行了探讨。     

海底阻抗对浅海波导中椭球体的声散射研究

基于Greenberg方法推导了含有阻抗边界条件的浅水Green函数,利用边界元法研究了含阻抗的三维海洋波导与散射体相互作用的问题.分析了海底阻抗对声波与结构体相互作用时的散射特性影响,数值分析表明:含有阻抗边界条件的浅海目标的散射特性与理想海底明显不同,海底阻抗对水平断面以及垂直断面的散射场都有一定的影响,目标距离海底越近,场点散射声压受海底边界条件的影响越大;阻抗越大,散射声压越大.指向性的分布对受海底阻抗的大小比较敏感.分析浅海声散射时,海底阻抗的影响不可忽视.     

水波传播与变形的数值模拟(英文)

A numerical approach was performed to predict the propagation and transformation of nonlinear water waves. A numerical wave flume was developed based on the non-periodic high-order spectral (HOS) method. The flume was applied to analyze the effect of wave steepness and wavelength on the propagation of nonlinear waves. The results show that for waves of low steepness, the wave profile and the wave energy spectrum are stable, and that the propagation can be predicted by the linear wave theory. For waves of moderate steepness and steep waves, the effects associated with the interactions between waves in a wave group become significant and a train of initially sinusoidal waves may drastically change its form within a short distance from its original position.     

海浪扰动信号的仿真方法

给出了一种新的以遭遇频率表示的海浪遭遇谱和遭遇波倾角谱的数学表达式，介绍了建立随机海浪模型的三种仿真方法，即频率等分法、能量等分法和有理谱法，并采用能量等分法进行了海浪模型的仿真和分析。它对于研究船舶装备、船舶行业机器人、海上作业平台和船舶的运动控制具有重要意义。