海底沉油识别与定位方法

采用船载或水下航行器搭载多波束声呐设备,对事故地点及疑似污染海域进行声波信号扫描,获取海底的回波反射数据;对声波数据进行信号处理和成像显示;根据海底沉油的回波反射特征及不同目标回波反射的差异性,结合周围环境,对海底沉油进行快速识别和检测,案例分析表明,该方法具有响应速度快,识别效率高,可操作性好的特点,可为海洋溢油应急处置工作提供数据支持和决策支持。     

宽带宽波束SAS成像研究

合成孔径声呐在海底成像和扫雷方面有广泛的应用前途.现有的合成孔径声呐技术多是由合成孔径雷达技术直接借用来的,使用窄带系统.宽带宽波束合成孔径声呐(WBSAS)成像不同于传统的窄带合成孔径声呐成像存在自身特有的问题.适用于传统窄带合成孔径成像声呐成像的菲涅耳近似和其他一些简化不再适用于WBSAS成像处理.大距离徙动给成像、运动补偿和自聚焦提出了严峻的挑战.本文着重探讨WBSAS与传统的窄带合成孔径声呐成像的区别.     

海底管线路由探测方法研究

根据海底管线路由的特点,使用GPS、侧扫声呐、浅地层剖面仪、多波束系统、磁力仪探测海底管线的埋设情况,提出管线探测流程,绘制管线剖面图。     

自适应抵消技术船舶综合声呐系统

船舶声呐系统利用水下的声波传播原理,可以进行水下探测、船舶通信和定位等,尤其在现代海上军事舰船的作战任务中,能发挥重要的敌军潜艇、舰船检测功能。由于特殊的水下工作环境,舰船声呐系统在采集声波信号时往往含有大量的噪声信息,影响声呐系统的信号精度。本文研究的主要内容是船舶声呐系统的噪声控制,采用自适应抵消技术和自适应滤波器技术,设计新型的船舶综合声呐系统,并对该系统的工作原理和工作流程进行了详细介绍。     

沉底油的高频声探测方法与水池模拟试验

围绕沉底油监测问题,开展高频声探测方法与水池模拟试验验证研究。以多波束声呐、侧扫声呐、成像声呐等高频声呐为工具,结合声呐成像技术、特征提取、支持向量机分类器等关键技术,达到了高效识别沉底油的目的,并通过水池模拟试验验证了方法的有效性。     

神经网络算法在海底声源非线性特性的数学建模

基于声源探测及目标检测跟踪系统在海底开发领域中的应用越来越广泛,而由于海水温度的不平衡以及海面多经衰落等影响,声波信号在海底的传输呈现非线性特性。本文在研究海下声波传输特性的基础上,利用神经网络对海底声波传输模型进行数学描述,并利用参数阵来建立声波非线性模型,最后对算法进行仿真分析。     

基于声呐图像处理的船用水下目标识别技术研究

水下目标自动识别技术不论在军事领域还是商业领域都具有广泛的应用,具体包括水下军事目标的监测、渔业资源勘测、海底地形勘探等。声呐信号处理是船舶水下目标探测的关键环节,可以分为声呐系统回声信号处理和声呐图像处理2种,本文主要研究的是声呐图像处理类型。本文充分利用基于小波变换的图像滤波技术、图像分割技术、特征提取技术等,改善了船用水下目标识别技术的工作效率和工作精度。     

浑水中船舶水下观察检测技术初探

文章主要开展了水下多波束成像观察检测技术研究,采用多波束声呐成像、声透镜声呐成像和局部清水成像方法,在浑水水域,对船舶目标进行了实船水下观察检测,从而构建了船舶浑水条件下水下观察检测体系。     

水下油气泄漏声学探测实验

如何快速有效探测识别水下油气泄漏是目前亟需解决的技术难题。通过实验选取5种油样和2种沉积物布设不同直径、含油量的探测目标,并通过多波束声呐在水池内开展60组声学探测实验。实验表明,海底含油沉积物与海底沉积物的散射强度差值为10 dB,水柱中的油气与水体背景的散射强度差值为7 dB。声学探测是油气泄漏探测的有效方法。     

神经网络算法在舰船声呐设备自噪声预报的应用

舰船声呐设备利用声波在水下的传播特性,将采集的声音信号转换为电信号,从而确定水下目标的位置信息、速度信息和形态信息等,是舰船上重要的水声学探测装置。在舰船声呐的正常工作中,噪声信号会对声呐的探测和目标定位精度产生不利影响,常见的噪声源包括舰船螺旋桨噪声、舰船机械噪声、声呐设备自噪声等。本文主要研究舰船声呐设备的自噪声频段分布和形成原理,利用神经网络算法对声呐设备自噪声预报技术进行研究,该研究对改善舰船声呐设备的探测水平、提高声呐采集信号的信噪比、降低声呐设备自噪声等有重要意义。     

蛙人探测声呐系统关键技术论证

专用蛙人探测声呐系统作为对水下蛙人等目标最有效的探测装备,是一种集多领域技术于一身的精巧新体制声呐,它所涉及的关键技术国内外正争相发展。文章较详细地介绍了蛙人探测声呐的系统组成,各组成部分的功能与性能参数,并就当前蛙人探测声呐的系统的关键技术及解决方案进行了初步分析,介绍了相关的主要声呐参数的确定及基本计算。     

基于水下高速小目标末弹道测量的实孔径成像声呐波束形成研究

针对在没有水下弹道测量系统配合的水域利用实孔径成像声呐测量高速小目标末弹道应用背景,成像声呐需要低旁瓣波束形成,本文提出一种基于Dolph-Chebyshev加权的波束形成方法,给出该波束形成方法的阵列设计约束条件和权值计算方法,通过Matlab仿真实验定量分析几种常规波束形成方法的性能,证明该方法相对于其他常规圆阵波束形成方法的优势,以期供相关声呐波束形成设计参考。     

一种嵌入式侧扫声呐系统的设计与实现

介绍一种基于嵌入式系统的侧扫声呐系统的设计与实现方法。嵌入式侧扫声呐由收发合置换能器、模拟信号处理单元、数字信号处理单元、通信与显控单元组成。基于嵌入式系统软硬件可裁剪,可移植性高等优点,使该侧扫声呐可灵活搭载在多种水下作业平台上,兼具了水下目标探测、海底地貌成像等功能,同时节约了空间和成本,具有较强的实用性。     

基于双扩展信道时空的水声通信算法

在现代海洋探测业务中,基于水声通信的应用领域越来越广泛,如水下目标检测跟踪系统、海底声呐系统等。同时,水声通信系统信号传输的频带范围较窄,如何在有限的频带范围最大限度的提高通信容量是水声通信的主要研究方向之一,而时空阵列技术能够在同一信道内进行多路信号的传输,在扩展通信系统容量方面具有天然优势。本文在研究时空阵列通信及水声通信系统的基础上,提出一种基于双扩展信道时空的水声通信算法,最后给出系统仿真。     

沿海反潜战的新挑战——浅海复杂声学环境监测

海军寻求在新的系统构架上进行技术和算法上的改进，使之能在较弱的、模糊的信号里最大限度地提取有用信息。对主动探测和被动探测领域，如舰壳声呐、可变深声呐、拖曳声呐、吊放式声呐以及浮标式、固定或移动基阵展开了研究。目前在进行提高鱼雷和其他反潜武器在浅水域内作战性能的研究。     

SeaBat7125多波束声纳在深拖系统上的应用

SeaBat7125多波束声纳是搭载在深拖系统上重要的声学测量装备之一。多波束声呐是常见的海底地形测量设备,在海洋失事船舶飞机的快速搜寻救助中起到重要的作用。本文首先介绍了Sea Bat7125多波束声纳的系统组成,然后分析Sea Bat7125多波束声纳的工作原理,最后介绍在海上搜寻的实际应用。     

深水抛石整平船声呐检测系统及技术应用

声呐是利用水中声波对水下目标进行监测、定位和通信的电子设备,是水声学中最广泛、最重要的一种装置。港珠澳大桥岛隧工程深水碎石基床整平首次采用声呐检测系统进行施工质量检测、验收。结合港珠澳大桥岛隧工程碎石整平技术,较完整地阐述了声呐检测系统的工作原理及技术应用,对后续水下(海上)精确施工探测和高精检测具有很好的借鉴意义。     

国产多波束侧扫声呐系统水上测试及性能分析

近年来,国产多波束侧扫声呐取得了快速的发展,本中心于2021年引进了新型国产设备:Shark-S455M型多波束侧扫声呐.为科学评价设备实际性能,积累设备使用经验指导实际生产,通过对海底沉船进行扫测,组织进行了相关验收测试工作.基于笔者从事侧扫声呐应用的工作经验,分析了该型多波束侧扫声呐的分辨能力和扫宽能力.     

海底管线探测数据处理及自动化研究

本文针对侧扫声呐系统、海洋磁力仪、管线地层剖面仪及浅水高精度多波束系统等海洋测量设备获取的原始海底管线探测数据,探讨其处理及图像解译,并综合取舍绘制管线平面位置图;再以管线平面位置图为依据编写程序自动生成管线埋藏状态统计表、管线埋深信息表及管线埋设状况图;最后使用Caris Hips多波束处理软件对裸露及悬空管线的隐患位置进行分析,提出合理的治理措施。     

侧扫声纳和多波束系统在失事沉船扫测中的综合应用

文中介绍了侧扫声纳和多波束系统的成图原理和误差控制,并举实例论述了现阶段海底失事沉船探测的技术流程,说明了多种探测手段的综合应用是未来海事应急扫测技术的发展方向。