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公开(公告)号:CN114676606A
公开(公告)日:2022-06-28
申请号:CN202210203129.7
申请日:2022-03-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提出一种基于声矢量水听器的小尺寸平面阵三维波束形成方法、设备和介质。本发明首先根据需求设计所需的三维波束图,并以球谐函数将设计的波束图进行级数展开得到各阶球谐函数的系数;然后根据球谐函数与多极子模态之间的联系进一步将各阶球谐函数分解为一系列的多极子模态,确定所需的多极子模态以及各个多极子模态的系数;之后利用有限差分技术提取所需的多极子模态,确定阵列形状以及各个接收传感器的系数;最后结合所得的各个系数得到合成期望波束图的阵列接收通道加权向量实现三维波束形成。本发明所述方法避免了深海波导影响下引入的垂直方向幅相误差,解决了现有低频小尺寸阵列难以应用在深海三维空间内探测的问题。
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公开(公告)号:CN108107437B
公开(公告)日:2021-05-28
申请号:CN201710894274.3
申请日:2017-09-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S15/89
Abstract: 本发明提供的是一种利用简正波耦合干涉的海洋环境监测方法。发射宽带声信号,得到海洋环境发生变化时,接收点处的声压场;利用模态滤波方法,将声压场进行模态分解,得到各阶简正波的声压分量;将各阶简正波声压分量和自身共轭相乘,得到各阶简正波和自身共轭的干涉图样;根据干涉图样,利用波导不变量法得到干涉图样中的干涉条纹斜率,并根据这一斜率和海洋环境变化的有关参数的关系,对海洋环境变化进行监测。本发明能够稳定、快速地计算实际中具有时空变化特性的海洋环境下的声场。本发明能够从复杂的声场干涉图样中得到清晰简单且物理意义明确的干涉图样更易于提取海洋环境变化的特征信息,有助于实现海洋环境变化的预警和监测。
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公开(公告)号:CN112526608A
公开(公告)日:2021-03-19
申请号:CN202011278474.4
申请日:2020-11-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明是一种基于射线简正波的深海完整声道会聚区分类方法。本发明涉及深海完整声道水声道会聚区分类技术领域,本发明基于射线简正波,获得特定声速剖面下声线水平距离与深度的关系;根据确定的声线水平距离与深度的关系,确定深海完整声道中的下反转点会聚区中的声线水平距离,根据海完整声道中的下反转点会聚区中的声线水平距离,确定焦散线的位置;根据焦散线的位置,在伪彩图上画出焦散线的几何图像,并与传播损失伪彩图的会聚效应区域进行对比,完成对深海完整声道中会聚区类型进行分类。本发明针对深海完整声道中的会聚区根据形成会聚区的焦散线类型不同,将深海完整声道中的会聚区分为了三类。
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公开(公告)号:CN112526590A
公开(公告)日:2021-03-19
申请号:CN202011278482.9
申请日:2020-11-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01V1/00
Abstract: 本发明是一种深海完整声道中的目标探测方法。本发明涉及水声物理探测技术领域,本发明基于射线简正波,获得特定声速剖面下声线水平距离与深度的关系;根据确定的声线水平距离与深度的关系,获取声线极小值位置的点,确定海面反射会聚区的位置;选取多个水听器组成多元垂直接收针,将垂直接收阵布放置在海面反射会聚区中,对远距离目标进行探测,得到探测信号;根据对远距离目标探测得到的探测信号,确定是否存在探测目标。本发明利用了完整声道中海面反射会聚区所在的深度范围很大,从海面共轭深度一直到海底附近,并且在远距离处仍有较高的会聚增益,从而有利于在声道轴以下的大深度范围布放垂直接收阵来对目标进行探测。
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公开(公告)号:CN111007156A
公开(公告)日:2020-04-14
申请号:CN201911338938.3
申请日:2019-12-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提出基于抛物方程理论的深海完整声道下焦散线会聚区增益计算方法,本发明在深海完整声道情况下,利用抛物方程理论分析了典型的深海Munk声速剖面情况,得到了声压的表达式,根据声压的表达式计算出声强,并在中心频率三分之一倍频程的带宽内计算了能量平均的声强值,依此计算了能量平均的传播损失值,然后计算了下会聚区焦散线处的球面波扩展损失值,将能量平均的传播损失值与球面波扩展损失值进行了比较,从而求出了下焦散线会聚区处的增益值,从结果证明了本发明所提出的增益计算方法有很好的效果。
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公开(公告)号:CN108107437A
公开(公告)日:2018-06-01
申请号:CN201710894274.3
申请日:2017-09-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S15/89
Abstract: 本发明提供的是一种利用简正波耦合干涉的海洋环境监测方法。发射宽带声信号,得到海洋环境发生变化时,接收点处的声压场;利用模态滤波方法,将声压场进行模态分解,得到各阶简正波的声压分量;将各阶简正波声压分量和自身共轭相乘,得到各阶简正波和自身共轭的干涉图样;根据干涉图样,利用波导不变量法得到干涉图样中的干涉条纹斜率,并根据这一斜率和海洋环境变化的有关参数的关系,对海洋环境变化进行监测。本发明能够稳定、快速地计算实际中具有时空变化特性的海洋环境下的声场。本发明能够从复杂的声场干涉图样中得到清晰简单且物理意义明确的干涉图样更易于提取海洋环境变化的特征信息,有助于实现海洋环境变化的预警和监测。
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公开(公告)号:CN101915602A
公开(公告)日:2010-12-15
申请号:CN201010226607.3
申请日:2010-07-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供弹性固体中声速测量方法。将矩形弹性板通过棉线与旋转装置相连接,收发换能器通过连接杆与固定装置相连接,矩形弹性板和收发换能器均位于水中;以声波垂直入射弹性板正横方向为起始位置,收发换能器发射脉冲信号,接收并测量弹性板的回波信号,通过测量的所有旋转角度的回波信号,得到弹性散射波出现的角度,从而得到弹性板中Lamb波传播的相速度,建立水中弹性板Lamb波传播模型,得到频散方程,将相速度分别代入水中弹性板的对称和反对称频散方程,得到弹性固体中的纵波和横波波速。本发明可以同时测量得到固体中的横波和纵波波速,不需分别测量,提高了测量效率。
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公开(公告)号:CN115712803A
公开(公告)日:2023-02-24
申请号:CN202211284776.1
申请日:2022-10-20
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F17/14
Abstract: 本发明提供一种基于单水听器接收信号估计运动声源径向速度与深度的方法。步骤一、根据单水听器接收信号的声强谱图,提取其干涉结构在频率‑模态多普勒频移域上的特征分布;步骤二、根据步骤一的频率‑模态多普勒频移域特征分布,建立相应的匹配目标函数;步骤三、根据步骤二的目标函数,采用模拟退火方法提取声源径向速度‑深度域上目标函数最大值的坐标,以此作为声源速度与深度的估计值。本发明用以实现声源速度与深度的估计。
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公开(公告)号:CN112526608B
公开(公告)日:2022-08-02
申请号:CN202011278474.4
申请日:2020-11-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明是一种基于射线简正波的深海完整声道会聚区分类方法。本发明涉及深海完整声道水声道会聚区分类技术领域,本发明基于射线简正波,获得特定声速剖面下声线水平距离与深度的关系;根据确定的声线水平距离与深度的关系,确定深海完整声道中的下反转点会聚区中的声线水平距离,根据海完整声道中的下反转点会聚区中的声线水平距离,确定焦散线的位置;根据焦散线的位置,在伪彩图上画出焦散线的几何图像,并与传播损失伪彩图的会聚效应区域进行对比,完成对深海完整声道中会聚区类型进行分类。本发明针对深海完整声道中的会聚区根据形成会聚区的焦散线类型不同,将深海完整声道中的会聚区分为了三类。
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