用定深爆炸声源反演海底声学参数

根据2014年在南中国海开展声学试验的定深爆炸宽带声信号数据进行海底地声参数反演.考虑到不同海底声参数对不同声场物理参数的敏感程度不同以及不同海底声参数对不同反演方法的敏感程度亦不同,综合应用2种反演方法得到不同底质声参数:(1)根据接收的直达波和海底反射波计算得到关注海域的海底反射系数进而反演得到海底声阻抗;(2)实验海区的海底地形为大陆坡,选取Hamilton总结的关于沉积物声速与沉积物密度关系的经验公式,结合沉积物声阻抗与沉积物声速、沉积物密度的关系,进而反演得到沉积物声速和沉积物密度.沉积物声学参数的取样测量是在实验室条件下进行的,温度为23℃,大气压1×105Pa,由于沉积物孔隙海水是决定沉积物声速的关键且受温度压强变化的影响显著,本研究利用沉积物声速与孔隙海水声速的比值即使在温度压强变化的情况下较稳定的特点,可对沉积物声速在实验室条件和海底原位条件进行校正.校正到海底温度和压强后,反演结果与沉积物取样的实测结果和Hamilton总结的结果吻合得相当好:(1)声阻抗的反演结果为2.065 6×10~5g/(cm2·s),修正后的沉积物取样结果则为2.046 0×10~5g/(cm^2·s),Hamilton总结的结果为2.238 0×10~5g/(cm^2·s);(2)声速的反演结果为1 482.6m/s,修正后的沉积物取样结果为1 467.5 m/s,Hamilton总结的结果为1 502.8 m/s;(3)密度的反演结果为1.393 2 g/cm3,沉积物取样结果为1.400 0 g/cm^3,Hamilton总结的结果为1.489 0 g/cm3.

海洋水下声探测信号的分类与分析

水下声探测是外国调查船和水下文物盗捞船进行非法调查和探测的主要技术手段,根据信号的主要声特征,对海洋水下声探测信号进行分类,分为宽带中、低频信号和窄带高频信号.在福建兴化湾海域采集了浅地层剖面仪信号、电火花声源信号、侧扫声纳信号和单频测深信号4种代表性的海洋水下声探测信号,根据声特征分析给出了对应的分类,其中:浅地层剖面仪信号为信号类型确定的中、低频信号;电火花声源信号为宽带脉冲中、低频信号;侧扫声纳信号和单频测深信号为窄带高频信号.通过对4种实测声探测数据的分析研究,给出了对应类型的海洋水下声探测信号的分析、提取方法,其中:信号类型确定的中低信号和窄带高频信号在初步的时、频分析基础上,可通过带通滤波提取;宽带脉冲中、低频信号在初步的时、频分析基础上,可尝试通过小波尺度相关滤波的方法提取.结合已知的水下声探测信号的主要声特征,实现对采集的海洋水下声探测信号的识别.

VaR测度下的风险对冲策略研究

本文分别在正态分布和任意分布设定下讨论最小在险价值(VaR)的风险对冲问题。在正态分布设定下,本文深入讨论最小方差对冲比率和最小VaR对冲比率的性质,并得出最小VaR对冲策略下组合收益率的均值和方差大于最小方差策略下组合收益率的均值和方差。在任意分布设定下,本文构建一种新的VaR对冲模型,该模型引入非参数核估计方法对VaR进行估计,然后基于VaR核估计量建立风险对冲问题,实现风险估计与风险对冲同步进行。实证结果非常稳健地表明,不做任何分布假设下的核估计法得到的风险对冲效果优于最小方差对冲策略和正态分布设定下的最小VaR对冲策略。

浅析网络艺术的表现形式和审美观的发展

在信息高速发展的网络时代,网络文化引发了越来越多有待研究的新现象和新问题.从网络艺术的兴起和表现形式,探究当代网络艺术创作和现代人们审美感知的变化,与传统审美观不同,信息时代人们不再满足于只是对他人艺术品的欣赏,而是利用网络的手段,主动用自己的审美经验去探索发现与创作实践,使自我的审美体验得到了升华,使艺术更多地融入生活.

深海声学潜标的定位方法研究

针对我国海洋调查中深海声学潜标回收过程中遇到的定位问题介绍了两种方法:十字交叉法和三点式定位法,可为潜标回收提供一种实施简便、科学有效的定位方法。通过文中的方法,在回收潜标的过程中能节约科考船航行需要的时间,也为释放器失效时的潜标打捞工作提供了技术支持,有效降低了潜标破坏、丢失的风险。通过与船载超短基线系统的测试结果对比,在忽略设备本身精度误差的情况下,三点式定位法的相对误差为15.5 m。以5 000 m海深为例,定位精度可达1%~2%。

天然浮石混凝土力学性能与微观结构研究

以内蒙古天然浮石作为粗骨料,配制LC30、LC35两种强度的天然浮石混凝土为研究对象,研究不同龄期对天然浮石混凝土立方体抗压和劈裂抗拉的影响,进行轴向抗压和立方体抗压的换算,进行弹性模量和泊松比试验研究其变形性能,并借助环境扫描电镜观察分析其微观结构。结果表明:随着龄期的增加,在90 d内浮石混凝土几乎呈线性增长,轴向抗压和立方体抗压的换算系数为0.84左右,其弹性模量和泊松比低于普通混凝土,龄期的增加浮石水泥砂浆界面连接更加紧密,提高其力学性能。

挖掘机工作装置结构分析

工作装置作为液压挖掘机最重要的部分,其性能直接影响液压挖掘机的工作性能和可靠性,并且工作装置占挖掘机整机质量的比重较大。因此,在保证工作装置刚度、强度、稳定性要求的前提下,对挖掘机工作装置进行轻量化研究非常有必要。通过对液压挖掘机工作装置斗杆的结构分析和优化,分析斗杆的强度、刚度,确定斗杆是否还有轻量化设计的空间。课题提出的斗杆轻量化研究方法对工程机械的轻量化设计具有参考价值。

中国第十次北极物理海洋学科学考察综述

2019-08-10—09-27,自然资源部第一海洋研究所牵头实施完成了中国第十次北极科学考察,该航次采用的考察船为“向阳红01”科学考察船,这是我国首次利用非破冰船抵达北极海域执行科考任务。本航次在中央航道区域、楚科奇海、白令海等我国传统北极考察海域,以及东白令海陆架和西北太平洋新拓展的海域,进行了包括重点海域断面调查、锚碇潜标长期观测、多水下滑翔机协同观测、抛弃式和走航观测等在内的物理海洋学综合考察。其中,在白令海东部进行的断面观测和水下滑翔机协同编队观测均系中国首次,拓展了中国在北极的观测范围,提高了中国调查和监测北极环境的能力。本文概述了这次考察在物理海洋学方面的主要考察成果,并总结了航次完成的亮点工作。

北极高速水声通信实验初步研究

因海冰覆盖和独特的声速剖面特征,北极水声信道有其特殊性,为研究、开发和利用北极,需要开展北极水声通信研究。2017年夏季在北冰洋中心区开展了一次距离1.26km、通信速率为1.2kbps的冰下水声通信实验。实验结果表明通信系统的载波频率偏高、声接收端背景噪声级较高以及水声信道上界面的海冰分布较为复杂是导致实验结果误码率偏高的主要原因,提出了相应的改进措施和建议。实验过程中,水声通信设备系统工作良好无故障。此次实验为极地水声通信装备的研制、极地水声通信的研究与应用积累了宝贵经验。

北极冰下声传播特性实验研究

通过2017年8月6日在北极海域开展的一次声传播实验,开展了冰下声传播特性实验研究。结合Burke-Twersky(BT)散射模型与射线模型,分析了冰下声传播的多途到达结构,研究了接收声强变化规律,解释了接收声强在30 min内衰减20 dB的现象,分析了接收信号的时间相关性,探讨了接收信号相关性较低的原因。实验结果表明,表面接收信号主要由小角度多次反转反射声线、一次海底反射声线和二次海底反射声线依次构成,表面声道到达信号显著强于海底反射信号。试验冰站在试验期间的运动导致了声传播信号强度和相关性的迅速衰减,并通过仿真得到了验证。

北半球夏季中高纬海洋声散射层分布研究

利用第八次北极调查走航ADCP后向散射强度数据,结合太阳高度、海冰密集度和实测水体环境参数数据,统计分析了中高纬海洋声散射层的时空变化特征。结果表明,纬度越高,声散射层在海表滞留时间越短,即使在极昼期间及全海冰覆盖海域,虽然其迁移幅度和后向散射强度减弱,但仍受太阳高度变化影响,且二者具有较强的时序相关性;在北极中央海域,不仅声散射层迁移活动较弱,且出现无明显散射层的情况,可能是因为该海域浮游动物和鱼类聚集度相对较低且迁移活动微弱,超出了本文所用ADCP的探测精度范围;从鄂霍次克海至白令海西南海域,往返ADCP数据均显示有两个后向散射强度上高下低,但垂直迁移时间同步的声散射层,且二者间距随纬度增加而逐渐减小并合为一体,这可能是由不同生活习性的海洋生物造成的。

鸡胚早期接种新城疫疫苗的免疫应答——Ⅰ 鸡胚接种新城疫疫苗,胚-雏血液中淋巴样细胞的动态和免疫保护力

在国内、外有关新城疫研究中,很少看到胚胎接种疫苗的免疫应答能力的报道。为此,我们在已往发现卵黄囊期(48～68小时)血液细胞中存在具有 T 淋巴细胞某些功能的淋巴样细胞的基础上,就早期鸡胚接种新城疫疫苗,胚-雏血液中淋巴样细胞的动态和免疫保护力进行研究,为制定合理的免疫程序提供依据。

基于ANSYS的桅杆起重机静态性能分析

选取1 000/150吨码头固定桅杆臂架式起重机为研究目标,通过ANSYS对桅杆起重机的具体结构和既定情况进行分析,计算该类结构在最不利工况下静强度、静刚度,通过仿真验证桅杆起重机是否满足起重机设计规范GB 3811-2008规范的要求。

基于变形场分析的赛车车身安全加固研究

提出一种基于数字图像相关法原理对赛车车身安全加固进行现场测试研究的方法。采用两台高分辨率工业CCD相机采集车身表面的受力变形情况,对拍摄到的图片进行相关性分析得到车身表面的位移/应变场数据,通过对该变形场数据的分析,得出碳纤维复合材料板车身与车体框架内部配合缺陷易产生应力集中的区域,有针对性地对其进行安全加固。

基于Alpha稳定分布的滚动轴承故障信号分析

提出了基于Alpha稳定分布的统计模型的滚动轴承故障信号分析方法,这种非高斯模型可以准确地描述具有脉冲特性的轴承故障信号。不同故障程度的轴承故障信号的特征指数α由Alpha稳定分布参数估计方法计算得到。实验结果表明,轴承故障信号属于Alpha稳定过程,各轴承故障信号的Alpha稳定密度分布在双对数坐标图中,适合经验概率密度分布以及它们的尾部都具有相同的重尾行为,表明这种统计模型对于不同故障程度的轴承信号都是有效的。

期望效用视角下的风险对冲效率

与传统文献将风险下降比率作为风险对冲效率指标不同,本文引入期望效用理论来比较最小方差对冲策略、最小在险价值(VaR)对冲策略和最小条件在险价值(CVaR)对冲策略的对冲效率,从而将人们的风险态度同对冲策略选择联系起来,以实现不同风险态度的投资者选择不同风险对冲策略的目的。借用风险中性效用函数、二次效用函数和CARA效用函数,本文严格证明:在这三种对冲策略中,最小方差对冲策略过于保守,最小VaR对冲策略最为激进,风险厌恶程度大的投资者偏好最小方差对冲策略,风险中性投资者和风险厌恶程度小的投资者更偏好最小VaR对冲策略,最小CVaR对冲策略介于二者之间。

一种α稳定分布参数估计方法及其在冰源噪声统计建模中的应用

为研究冰源噪声的统计特性,扩展了一种用于合成孔径雷达图像信号参数估计的α稳定分布参数估计方法的适用范围,解决了该方法在特征指数α接近2时,偏斜参数β的估计精度严重下降的问题,并将其应用于北极冰源噪声的统计建模中。该方法利用两个特征函数点进行参数估计,第二个特征函数点ω_(0)的取值范围受尺度参数γ值影响。数值仿真表明:当γ∈[0.00006,0.4]时,ω_(0)>1时的参数估计性能更好;当γ∈(0.4,2]时,0<ω_(0)<0.5时的参数估计性能更好。北极噪声数据的验证结果表明,ω_(0)>1时的α稳定分布对冰源噪声表现出良好的建模效果。最后给出了不同海冰状态下α值的统计规律。

北极跨冰层水中声源方位估计实验与分析

为了获取北极冰下声源方位信息,在北极冰层上方布放检波器和冰下投放声弹声源开展了冰下声源的分频段方位估计实验。研究结果表明,冰下声源方位估计的误差、准确率与检波器接收信号频段(或冰下声源信号频段)有关。采用低频段的接收信号进行方位估计时准确率较高,误差均值较小,所用接收信号频段≤250 Hz时,方位估计准确率可达72.9%;反之,采用高频段的接收信号进行方位估计时准确率低,误差均值较大。采用不同频段接收信号进行冰下声源方位估计时,误差大小与该站位相同频段内的反射系数的变化有关:反射系数变化较大时,误差较大;否则,误差较小。

北极水下声信号跨冰层变化分析

北极海冰阻碍了海水和空气两个空间的信息传输。为获得冰层对水下声信号跨冰层传输的影响,采用三维检波器在北冰洋中心区开展了水下声信号的跨冰层实验。利用水冰界面反射模型和自由冰层Lamb波模型,对水下声信号小角度(小于10°)入射冰层时测量数据进行分析,结果表明:(1)20 Hz~1 kHz声信号入射到光滑冰层时,某些频率声波的反射率会明显降低,其中93%的反射率低点超过-10 dB,有的甚至会达到-20 dB以上。(2)冰层反射率低点对应的频段声波,能被冰层上方检波器接收到,并显示出较强的合振速谱,且与该站位自由冰层模型中同时产生的A2和S2模态Lamb波在频段上相符。这些结果可为跨冰层水声信号拾取和水声传播研究提供参考。