基于高功率电磁脉冲的深海脉冲声源仿真和实验研究

工作性能稳定且方便平台搭载的高功率脉冲声源对于深海近海底地震勘探至关重要。该文研究了一种基于高功率电磁脉冲原理的深海脉冲声源,采用Comsol多物理场建模仿真、大电流测试和高速成像等手段,深入研究了高功率脉冲电路、线圈负载放电电流、电流激励的电磁力,以及电磁力驱动的发射板在空气介质中的振动特性,验证了所建立模型的准确性。通过不同水静压条件下的发射板振动高速成像发现,发射板的振动幅值随着水静压的增大而略有减小,振动频率不受水静压影响,从而验证了该类型换能器能够满足深水工作的条件。

一种基于大深度矢量水听器的深海直达波区近水面声源定位方法

矢量水听器因能够同时获取声场的声压和三维质点振速分量而倍受关注.矢量水听器在浅海环境下的研究及应用工作较多.2014年在某深海海域进行的水声综合考察实验中,矢量水听器被布放在水下3146 m深处,并成功地接收到了深度为140 m的拖曳声源发射的信号.本文首先结合实验海域环境,分析了深海近水面声源直达波区的声线到达结构以及直达声与海面反射声到达大深度接收器的掠射角,发现二者的均值随距离单调变化,且声源深度变化对其影响较小;然后对实验中两条航线上10 km范围内的信号进行分析,获取目标声源的方位角以及到达矢量水听器的直达声和海面反射声的掠射角,再根据该掠射角对目标声源的距离进行估计,实现了对目标声源在二维平面上的定位,定位结果与目标的GPS航迹符合较好.