不确定水声场随机多项式系数解法

基于非嵌入式随机多项式展开法求解了含不确定海洋环境参数的波动方程,推导了数值积分法求解多项式系数的过程.针对常规概率配点法不能准确计算随不确定输入量剧烈变化的传播损失,提出了分段概率配点法,将输入变量区间进行合理分段,基于非嵌入式随机多项式展开法获得每段的随机多项式,继而得到整个输入变量区间对应的传播损失表达式.结果表明,数值积分法仅适合于计算随单个不确定海洋环境参数不剧烈变化的传播损失,分段概率配点法可高精度计算随不确定输入量剧烈变化的传播损失.

F湖水声场FFP建模研究

近年来,水声场建模取得了长足的进展,发展了多种算法,波数积分是其中一种典型方法.本文探讨了该方法在F湖特定环境下应用的可行性.文章首先介绍了F湖典型声学环境特征-声速剖面、湖面、湖底条件,并给出了F湖声速的一种经验计算公式以及夏季和冬季的一组典型声速剖面.描述了波数积分问题的表示,推导了一种快速数值计算方法,对应用中应注意的问题作了补充说明.最后用本文提出的方法在F湖两个典型声速剖面下进行了计算机仿真,并对仿真结果作了分析.初步研究结果表明,该方法在F湖是有效的.

水声场波动方程与定解条件研究

波动方程是由麦克斯韦方程组导出的、描述电磁场波动特征的一组微分方程,是一种重要的偏微分方程,主要描述自然界中的各种的波动现象,包括横波和纵波,例如声波、光波和水波。波动方程抽象自声学,电磁学,和流体力学等领域。论文将从声传播理论出发来了解波动方程在水声场中的应用,并研究其定解条件。

深海甚低频水声与地震波场的联合探测试验

为我国深海水中兵器甚低频声场与地震波场联合引信技术提供可行性依据,设计并研制了深海自容式三分量地震波传感系统,利用深海坐底潜标搭载在我国南海海域(布深1825 m)开展了实船目标特性感知试验。通过设置走航测线,获取了目标深海甚低频水声场与地震波场实测数据,对比分析结果表明了舰船甚低频水声场与地震波场对目标探测的贡献具有共性与差异性。水声场因包含更丰富的周期窄带信息而更具主导性,而地震波场用于检测目标近场通过时明显优于水声场,甚至存在水声场无法感知的独特谱线,对三分量地震波场的实船噪声包络解调分析亦表明其用于感知螺旋桨轴频和叶频关键特征的优势。鉴于此,联合舰船甚低频水声场与地震波场对水中兵器探测目标、抗扫、抗诱骗等具有积极作用,发展深海甚低频联合引信技术是必要且可行的。

舰船水声隐身技术(二)

本文探讨了水声隐身性能对舰船战技术性能的影响 ,舰船水噪声的主要噪声源、水噪声的治理措施及其展望。

浅海声场对不确定环境参数的灵敏度分析方法

为分析不确定环境参数对浅海声场的影响,用非嵌入式随机多项式展开法获得声场与不确定环境参数之间函数关系式,建立声场对单个不确定参数的局部灵敏度分析方法;当多参数不确定时,提出依据某参数变化前后声场概率密度的变化,定性表征声场对该不确定参数的全局灵敏度分析方法,引入Sobol指数法定量计算声场对不确定环境参数的全局灵敏度。算例结果表明文中提出的分析方法可快速获得浅海声场对不确定参数的灵敏度,可用于优化不确定浅海环境参数模型。

基于水下声场信息的三维航路规划研究

针对目前大规模水下复杂战场环境中的航路规划困难的问题。设计了一种以距离值传递法为基础的航路规划方法,该方法以水下声场为主要威胁源,运用三维抛物方程(PE)模型计算水下声场数据,并以此建立三维水下战场环境。利用限制线性八叉树的方法对数据场进行数据分割,从而达到对搜索空间的压缩,最后通过距离值传递法搜索得到最佳航路。仿真结果表明该方法较快的实现了三维声场环境下的不同起始点、多目标寻径,满足一定条件下航路规划要求。

印度洋水声环境特征自组织网络区划分型

利用WOA05世界大洋数据集,1°×1°分辨率、标准分层的气候态平均温、盐场资料,提取一组表征印度洋海域水下声场环境的特征指标。借助一组聚类结果评估函数,确定最佳区划分型数目,利用自组织特征映射网络(SOFM)可以保持拓扑结构不变的特点,对西太平洋海域水下环境进行区划分型。分类区划结果对该海域的声场背景分析和声纳探测具有参考应用意义。

F湖声场简正波建模

近年来 ,已发展了水声场建模的多种算法 ,不同模型分别适用于不同的场合。在特定环境下 ,对不同的距离范围、不同的频率范围 ,各模型有不同的计算效率和不同的计算精度。文中简要介绍了 F湖的声学环境 ,讨论了 F湖典型环境条件下的简正波建模问题 。

海洋内波对辐射噪声传播的影响

应用抛物方程(PE)方法,对选定内波和覆盖舰船辐射噪声谱范围的不同声源频率所形成的水声场,用差分步进的方法进行了计算.采用了复变量、带状矩阵、在声源所处的断面利用Gaussian源的表达式和对网格大小的分析,使计算顺利进行.结果表明,内波的存在降低了声场强度,增大传输损失,因此内波对舰船辐射噪声的识别具有不可忽略的影响.

水中目标特性及探测剖析

从水中目标识别的系统环节出发,分析了水中目标固有的内在特性及其与环境水体相互作用的外在特性,探讨了与水中目标识别相关的水声物理场特性和目标处于动态海洋环境场时的特性,以及识别水中目标的多种方式,展望了水中目标特性研究的应用领域,指出水中目标特性的延拓是水声学及相关交叉学科发展的学术推动力和以后发展的方向。

尾流上的战斗：鱼雷自导技术之争

20世纪50年代自导鱼雷逐步取代了直航鱼雷，这些雷鱼的自导系统广泛采用声自导技术，因对水中产物理场各种参数应用的不同，使得鱼雷的自导系统也各不相同，其中尾流自导是近年来最受各国海军关注的鱼雷自导技术。围绕尾流自导和反尾流，各国海军发展了一系列装备和战术。