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公开(公告)号：CN118940518A
公开(公告)日：2024-11-12
申请号：CN202410997545.8
申请日：2024-07-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/20
Abstract: 本发明公开了一种建立水下非线性声散射声场的组合波束发射方法，考虑相控发射模块间的互声散射声，建立针对多个相控发射模块组阵的改进MGB模型，再通过非线性声场指向性的计算结果，正向设计各模块的组合方向、组合间距以及相控角度，最后计算各立体角下的非线性声场，观测评估组合波束的技术效果。本发明根据非线性声波在海洋波导中远程传播的不同应用需求，利用较少的相控发射模块，能够简单有效地建立满足需要的水下非线性声散射声场。
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公开(公告)号：CN118428261A
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202410520291.0
申请日：2024-04-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/28 , G01N29/036 , G01N29/44 , G06F17/11 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于非线性声学领域，涉及非均匀含气泡水介质中二维非线性声场的数值建模方法，目的在于可以计算得出二维含非均匀气泡水介质中声波的声传播规律，具体步骤包括：将气泡二阶非线性体积振动方程与非线性波动方程耦合，得到非线性声场二维时域模型；进行网格划分；将非线性波动方程和气泡体积二阶非线性振动方程中的微分项改写为差分形式、并联立得到非线性波动方程和气泡体积二阶非线性振动的差分方程组格式；设置声压和气泡体积变化量初始值和吸收边界条件；本技术方案能够准确得出含气泡水介质的二维声场，适应气泡均匀分布与非均匀分布条件，为后续研究非均匀含气泡水介质的声学特性和声波的空间传播以及互作用规律提供了有力的支撑。
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公开(公告)号：CN119046569A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411119601.4
申请日：2024-08-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及基于镜像源法的波导参量阵声场技术领域，特别涉及一种基于镜像源法的波导参量阵声场快速计算方法，本发明涉利用镜像源法对波导环境中的参量阵声场进行建模，通过对韦斯特维尔特方程方程进行准线性近似，同时考虑波导边界条件的影响，将波导中的参量阵声场表示成几部分虚源积分叠加的形式，然后采用精度较高的数值方法对声场进行了求解，最终获得波导中参量阵声场的分布，考虑了实际声源所辐射的衍射波束的特性，适用性强，计算结果准确可靠，计算方法简单易行。
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公开(公告)号：CN119714500A
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202510035181.X
申请日：2025-01-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01H3/10
Abstract: 基于前向与背向散射的水下气泡群尺度分布声学反演装置，属于水下声学领域，包括：以发射换能器为原点x＝0沿轴向方向上x＝d1处布放1#水听器，沿轴向方向上x＝d1+d2处布放2#水听器；发射换能器在x＝0处向待测含气泡水介质中发射单频脉冲声信号，水听器采集该信号；测量入射声压幅值、前向散射声压幅值和背向散射声压幅值；改变发射频率进行扫频，根据前向与背向散射联合理论离散化的反演方程，得到矩阵形式的反演方程；反演方程在正约束和有限约束下；反演方程引入Tikhonov正则化，计算待测含气泡水介质的气泡群尺度分布参数。本发明适用于复杂环境，可快速测量得出水下气泡群尺度分布，修正了理想反演模型的误差，解决了非共振气泡的准确测量问题。
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公开(公告)号：CN119046568A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411119467.8
申请日：2024-08-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及水下声学领域，特别涉及水下含非均匀气泡声场的半数值半解析计算方法，解决现有技术中的气泡介质中的声场，以及含非均匀分布气泡的分布气泡群的模拟仿真在计算速度和精度都需要做整体的改善以提高模拟仿真的精度的技术问题，本技术方案能够适应各种气泡非均匀分布的条件，为后续研究水下非均匀气泡声场中声波的空间传播规律提供了有力的支撑；介质本身的衰减和气泡振动引起的衰减共同作用，并且在前向传播中加上了气泡散射的影响，比以往的理想条件下的仿真模型更贴合实际，能更好的反应出气泡群振动与散射对声波传播的影响，实现了对非均匀分布气泡的背向散射声压计算，修正了这些影响所带来的误差，计算结果准确，步骤简单快速。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118243210A
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202410116571.5
申请日：2024-01-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提出基于准蒙特卡洛法的参量阵声场高精度快速计算方法，所述方法通过对Westervelt方程采用准线性近似和逐次逼近，参量阵差频声场的准线性解来源于无限大虚源的辐射，使用准蒙特卡洛方法求解原波声场，可以在不使用额外近似的条件下，准确快速地得出虚源密度的空间分布，最终获得参量阵声场分布。利用准蒙特卡洛方法对参量阵声源进行建模，从而快速求出原波声场解，更高效地获得参量阵声场准线性解。
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公开(公告)号：CN116542173A
公开(公告)日：2023-08-04
申请号：CN202310434547.1
申请日：2023-04-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/28 , G06F17/12 , G06F119/14 , G06F119/10 , G06F119/08 , G06F119/12 , G06F113/08
Abstract: 本发明公开了一种含分布气泡水介质的非线性背向散射声场计算方法，使用微扰法，通过气泡体积二阶非线性振动方程得出对应的气泡体积变化量；接着联立速度势表示的波动方程和Rayleigh方程，得到气泡的非线性散射声压；将气泡的体积变化量与非线性散射声压代入气泡非线性散射截面定义式，得出单个气泡的非线性散射截面，推广到单个气泡的非线性背向散射截面并进行积分，得到分布气泡群的等效非线性背向散射截面，逆向代回气泡非线性散射截面的定义式，得到含分布气泡水介质的非线性背向散射声压：在双频激励下，得出非线性差频背向散射声压；在单频激励下，得出非线性二次谐波背向散射声压。本发明计算简便，计算结果准确可靠。
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公开(公告)号：CN119696972A
公开(公告)日：2025-03-25
申请号：CN202411840928.0
申请日：2024-12-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于去斜处理的甚低频调制特征提取方法，本方法首先对单阵元接收的散射信号做LOFAR谱，得频率变化率及调制频率；选择信号时长T，时延τ以及信号初始时刻t0，截取对应时长的目标信号与对应时延的参考信号；将目标信号与参考信号共轭相乘得到解调信号，再做傅里叶变换，得解调信号的频域信息，画出解调谱，初步读取调制频率；按照上述方法再获取N个阵元的解调谱；将获得的N个阵元解调谱叠加，得到一个总解调谱，从谱中读取甚低频调制频率；计算调制深度与解调深度的对应关系；得到甚低频调制特征。本发明能够有效去除多普勒频移对调制特征提取的影响；得到解调深度与调制深度的对应关系，便于后续利用调制深度进行水面/水下目标分辨。
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公开(公告)号：CN119622159A
公开(公告)日：2025-03-14
申请号：CN202411817435.5
申请日：2024-12-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及利用像源法对海洋波导环境中的高频声场进行建模计算技术领域，具体涉及一种基于像源法的海洋波导中高频声场的快速计算方法，解决现有技术中的缺少考虑活塞声源辐射衍射波束特性场景下的准确可靠的海洋波导中高频声场的快速计算方法的技术问题，具体为自由场中高频声场解可构造为瑞利积分，基于矩形活塞声源的设定建立坐标系，通过亥姆霍兹方程构造形成所述瑞利积分；基于像源法，确定海洋波导中高频声场的构成成分，在考虑波导边界影响的因素下给出各部分的形式解；采用非近轴近似高斯波束展开法对各部分形式解进行数值求解，最终经过叠加得到海洋波导中高频声场的分布，将高频声场由瑞利积分简化成求和的形式。
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公开(公告)号：CN118692441A
公开(公告)日：2024-09-24
申请号：CN202410744621.4
申请日：2024-06-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G10K11/178
Abstract: 本发明提供了一种基于匹配追踪的参量次级声源空间优化配置方法，包括：首先，在降噪区域均匀选取虚拟差传感器位置并获得辐射噪声数据。其次，在参量次级声源数量确定条件下，在结构表面密集且均匀地选取远多于该数量的待选布放位置，使准直方向在全立体角范围内尽量以均匀形式分布，从而构建出待选声传递矩阵，并与辐射噪声进行匹配，根据匹配准则追踪到单个最佳布放位置和对应的传递函数。最后，在最佳布置参量次级声源，计算获得各监测点位置处次级声压贡献和残余噪声，将残余噪声作为新的噪声反复迭代求解出全部布放位置和传递函数。本发明为有源噪声控制领域次级声源布局提供了理论依据，为水下结构实现全空间有源噪声控制奠定了理论基础。
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