台风激发水下噪声场的建模及其在台风风速反演中的应用

基于简正波理论,结合风成海面噪声传播模型和风成噪声源级模型,推导出台风激发水下噪声场强度的计算公式,建立水下噪声强度与海表面风速的函数关系,并给出模型中相关参数的求解方法。应用这一关系,由台风经过时的水下噪声实测数据,反演得到对应时刻的海表面风速值,并将反演结果与气象台给出的台风风速预报值进行对比。

基于迁移学习的水声目标识别

海洋声场环境的时变空变特性、水声目标发声机理的多源性以及其他噪声源的干扰,给水声目标的检测和识别带来很多困难.常规的目标识别手段主要是基于音频时频域特征分析,在复杂海洋环境下的难以获取有效的表征特征及鲁棒的识别效果.为了解决这些问题,本文提出了基于迁移学习的水声目标识别,分别利用预训练网络VGG和VGGish提取深层声学特征及模型微调,实现水声目标的分类识别.实验表明,本文提出的识别算法有效提升了识别准确率,减少了训练时间,基于微调的迁移学习算法在水声目标识别上平均准确率为92.48%,取得了当前最好的识别结果.

台风对深海海洋环境噪声的影响

中低频海洋环境噪声受海表面风速的影响显著,台风经过时,海表面风速在短时间内迅速增大,因此海洋环境噪声强度显著增加.本文通过分析两次台风经过垂直接收阵附近时接收器记录的海洋环境噪声,研究了台风条件下,环境噪声强度随风速和频率变化的关系.文中结合风成噪声源级模型和台风激发的水下噪声场模型对台风影响下的深海环境噪声场进行了理论仿真,并将仿真结果与实测噪声数据进行最小二乘曲线拟合,得到噪声源级模型中风速和频率的指数项系数的取值.结果表明:台风对高频噪声的影响更显著,200 Hz以下的噪声受风速变化的影响较小.环境噪声强度近似与风速的三次方成正比,且当风速的指数项为3时,频率的指数项取值在-0.85附近.

光纤水听器技术的发展概况及军事应用

光纤水听器是一种基于光纤传感和光电子技术的新型水下声传感器,具有灵敏度高、频响范围宽、抗电磁干扰能力强、可靠性高等优点,成阵后能够实现水下超远距离信号传输,在水下目标探测领域应用广泛。针对光纤水听器的原理、特性,水听器单元及其阵列的发展历史和军事应用做了简要概述。