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

    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

    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。

    水下含非均匀气泡声场的半数值半解析计算方法

    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

    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。

    一种用于水下目标辐射噪声测量的指数稀疏双锥阵及其设计方法

    公开(公告)号:CN118539180A

    公开(公告)日:2024-08-23

    申请号:CN202410589773.1

    申请日:2024-05-13

    Abstract: 本发明属提供了一种用于水下目标辐射噪声测量的指数稀疏双锥阵及其设计方法。本发明提供的指数稀疏双锥阵由圆柱阵沿中心轴扭转一定角度形成,圆柱阵由多条线列阵围绕中心轴垂直排列构成,每条线列阵中位于中央的一定数量阵元均匀间隔排布,其余阵元布置按指数规律稀疏化排列。本发明设计的指数稀疏双锥阵可获得三维空间增益,不仅能在各个方位对目标辐射噪声进行测量,还可以对主波束方位之外的干扰信号进行抑制。相比于传统的直接从均匀阵列上去掉冗余阵元的方法,本发明通过对阵列进行有效的稀疏优化,大幅度减少阵元数,使得阵元间的互耦效应与均匀阵元距离相比更弱,降低成本的同时还能提高对目标辐射噪声的测量性能。

    基于参量次级声源的水下结构噪声控制方法

    公开(公告)号:CN116564265A

    公开(公告)日:2023-08-08

    申请号:CN202310575022.X

    申请日:2023-05-22

    Abstract: 本发明提供了一种基于参量次级声源的水下结构噪声控制方法,它包括:首先,利用结构表面的声压和法向振速信息,采用远场噪声预测方法,获得远场虚拟参考点处的辐射噪声,为参量次级声源控制提供输入依据。其次,建立了多通道参量声场模型,验证参量次级声场的可控性,采用正则化最小二乘算法,以远场多个虚拟参考点处声压平方和最小为目标,获得了多通道信号发射参数。最后,在水下结构监测信息缺失时,采用局部控制策略,获得了水下结构噪声控制效果。本发明针对远场噪声预测准确区域进行定向控制,解决了监测信息缺失带来的传统有源降噪效果变差的问题,同时提高了系统的可靠性与稳定性,为水下结构有源噪声控制技术应用奠定了理论基础。

    一种基于单元辐射法的水下复杂结构辐射噪声源定位识别与声辐射预报方法

    公开(公告)号:CN109489796B

    公开(公告)日:2020-11-10

    申请号:CN201811028741.5

    申请日:2018-09-01

    Abstract: 本发明属于水下探测领域,具体涉及一种基于单元辐射法的水下复杂结构辐射噪声源定位识别与声辐射预报方法,包括以下步骤:建立振声传递矩阵:利用基于单元辐射叠加法的声传递建模方法,采用规则障板表面活塞的辐射声场去近似实际障板表面活塞的辐射声场,根据规则障板表面活塞辐射声场的解析表达式得到目标结构表面法向振速到辐射声场的声传递矩阵G;获取目标结构声源分布:利用振声传递正则化矩阵解决噪声源定位识别算法中的不适定性问题,通过阵列接收数据和结构表面振动到测量基阵的振声传递矩阵,结合Tikhonov正则化方法,获得目标结构声源表面振速分布;本发明克服了传统点源球面扩展声传播模型的局限性,方法具有更高的准确性和更广的应用范围。

    一种声源识别与声场预报方法

    公开(公告)号:CN109883532A

    公开(公告)日:2019-06-14

    申请号:CN201910194166.4

    申请日:2019-03-14

    Abstract: 本发明提供的是一种声源识别与声场预报方法。利用基于单元辐射叠加法的声传递建模思想,将目标等效源面划分成若干与目标结构共形的规则活塞;采用规则活塞的辐射声场去近似等效源的辐射声场,根据规则共形活塞辐射声场的解析表达式建立等效源源强到辐射声场的声传递矩阵Germ(r,rE);通过阵列接收数据以及对等效源源强到测量基阵的声传递矩阵Germ(rH,rE)进行正则化处理,获得共形活塞等效源源强W的分布信息;利用等效源源强W和等效源源面到声源表面的法向振速传递矩阵Germ_v(rS,rE),重构结构声源表面法向振速分布vS;利用等效源源强W和等效源源面到辐射声场的声压传递矩阵Germ_p(rF,rE)、振速传递矩阵Germ_v(rF,rE),分别预报声源辐射声场的声压分布pF和振速分布vF。本发明可应用于结构噪声源识别与辐射声场预报。

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