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深水多波束测深声纳多条带探测模式研究与实现 被引量:3
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作者 王舒文 刘晓东 +2 位作者 曹金亮 赵海肖 吴明明 《海洋测绘》 CSCD 北大核心 2022年第2期22-27,共6页
多条带技术是当今主流多波束测深声纳(multibeam echo sounder,MBES)核心技术之一,可有效解决高航速探测作业海底覆盖不完善的问题。针对深水MBES工作特点,提出一种适用于深水MBES的多条带(条带数≥2)探测模式的实现方法。该方法通过控... 多条带技术是当今主流多波束测深声纳(multibeam echo sounder,MBES)核心技术之一,可有效解决高航速探测作业海底覆盖不完善的问题。针对深水MBES工作特点,提出一种适用于深水MBES的多条带(条带数≥2)探测模式的实现方法。该方法通过控制发射时序与信号频率、采用多条带姿态稳定发射与接收算法,来实现深水MBES多条带探测模式。基于该方法在国产1°×1°全海深多波束测深系统上,实现了双条带(即条带数为2)探测模式并完成海试。试验结果表明,使用双条带探测模式可在12 kn航速下依旧获得较好的海底覆盖效果,并且测深精度能够满足国际海道测量组织(international hydrographic organization,IHO)特级标准和我国海道测量规范国家标准。由此表明,本文深水MBES多条带探测模式可有效提升深水MBES的探测效率和成图分辨率。 展开更多
关键词 水深测量 深水多波束测深声纳 多波束声纳多条带探测模式 姿态稳定 测深点归位
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基于差频匹配场的深海声源定位方法
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作者 胡佳华 甘维明 +2 位作者 季桂花 李光炬 任云 《网络新媒体技术》 2023年第6期51-59,共9页
匹配场处理是水下目标定位的重要方法,其利用声场的空间结构匹配来反演声源位置,但传统匹配场处理(CMFP)对环境参数的失配非常敏感,容易产生误差。频率差匹配场处理(FDMFP)相比于CMFP具有更高的稳健性,但不适用于深海环境;仅相位匹配自... 匹配场处理是水下目标定位的重要方法,其利用声场的空间结构匹配来反演声源位置,但传统匹配场处理(CMFP)对环境参数的失配非常敏感,容易产生误差。频率差匹配场处理(FDMFP)相比于CMFP具有更高的稳健性,但不适用于深海环境;仅相位匹配自积处理(POMAP)在FDMFP基础上改进后适用于深海环境,但POMAP的抗噪性较低。因此,本文在仅相位匹配自积处理(POMAP)方法的基础上,将带宽平均处理移动到匹配处理后的位置,提出了改进的仅相位匹配自积处理(IPOMAP)方法,以及将CMFP、POMAP、IPOMAP组合处理的方法(CPIP),该方法既有较好的抗噪性,又能在深海环境下保持差频匹配场处理方法的高稳健性。数值仿真和实验数据分析结果表明,CPIP在CMFP、POMAP、IPOMAP、CPIP中具有最优的定位性能,在40 km范围内具有最小的声源定位误差。这为失配环境和低信噪比时的深海声源定位方法的研究提供一种可行的思路。 展开更多
关键词 差频匹配场 深海定位 抗噪性 稳健性 仅相位匹配处理
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固体板中超声驻波场的高阶光弹条纹
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作者 安志武 廉国选 王小民 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期673-676,共4页
利用动态光弹法观测了超声波在固体板内多次反射形成的驻波。通过相干叠加增大声波应力,使得动态光弹实验中偏振光的相位变化大于一个周期,从而观测到固体内超声波由行波转化为驻波的过程,并对高阶干涉条纹反映的驻波场特性进行了讨论... 利用动态光弹法观测了超声波在固体板内多次反射形成的驻波。通过相干叠加增大声波应力,使得动态光弹实验中偏振光的相位变化大于一个周期,从而观测到固体内超声波由行波转化为驻波的过程,并对高阶干涉条纹反映的驻波场特性进行了讨论。通过对声波应力进行定量测量,评估了固体板中超声驻波的激发效率。本文的工作为利用动态光弹法研究透明固体中的高强度声波提供了一种可行的方法。 展开更多
关键词 干涉条纹 超声波 驻波场 固体板 光弹法 高阶 多次反射 相干叠加
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薄壁管道内壁缺陷的周向导波检测 被引量:9
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作者 张旭 安志武 +1 位作者 廉国选 王小民 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期857-862,共6页
采用半解析有限元法计算圆环周向导波频散特性,群速度的计算可以不依赖于相速度。以外径202 mm,内径200 mm的铝环为例,计算了其在2.5 MHz频率时最低阶模态的相速度、群速度和振型。进一步设计了实验方案,对选定模态导波分别经过无裂纹... 采用半解析有限元法计算圆环周向导波频散特性,群速度的计算可以不依赖于相速度。以外径202 mm,内径200 mm的铝环为例,计算了其在2.5 MHz频率时最低阶模态的相速度、群速度和振型。进一步设计了实验方案,对选定模态导波分别经过无裂纹和径向深0.5 mm的内壁裂纹的铝环的回波波形进行了分析,通过回波的时间与声程计算群速度进而确定模态。结果表明,裂纹缺陷处会发生模式转换,通过反射回波可以较精确的定位铝环内壁的单一缺陷。 展开更多
关键词 群速度 相速度 导波 频散特性 频散曲线 低阶模态 反射回波 薄壁管 有限元法计算 模式转换
原文传递
参数化时频分析在连续波有源探测中的应用
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作者 薛城 顾怡鸣 +1 位作者 宫在晓 李整林 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1655-1666,共12页
针对双曲调频信号在连续波有源探测中的目标回波检测和直达波干扰抑制问题,提出了基于参数化时频分析的连续波信号处理算法。首先,通过分析双曲调频连续波的信号时频特性,结合参数化时频分析思想,提出了适于有源探测的频域参数化时频变... 针对双曲调频信号在连续波有源探测中的目标回波检测和直达波干扰抑制问题,提出了基于参数化时频分析的连续波信号处理算法。首先,通过分析双曲调频连续波的信号时频特性,结合参数化时频分析思想,提出了适于有源探测的频域参数化时频变换和针对双曲调频信号的核函数设计。然后,为抑制接收信号中的直达波干扰,采用参数化旋转时频变换处理接收信号,并进行时频域滤波以分离信号分量,再利用反变换重构回波信号。数值仿真和海上实验结果表明,所提算法不仅能准确估计信号时频特征、有效获取双曲调频连续波信号的时频增益、提升检测性能,还可以有效抑制直达波干扰。 展开更多
关键词 双曲调频信号 连续波声呐 参数化时频变换 时频滤波
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非线性兰姆波在阶梯板中传播的有限元仿真
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作者 孔媛媛 安志武 《应用声学》 CSCD 北大核心 2022年第1期84-95,共12页
在非线性兰姆波检测中,累积二次谐波是重要的检测信号。该文利用有限元法仿真了非线性兰姆波在阶梯板中的产生和传播过程,通过二维离散傅里叶变换分析了兰姆波的传播模态和各个模态通过波导横截面的能流大小,给出了各个模态在阶梯板中... 在非线性兰姆波检测中,累积二次谐波是重要的检测信号。该文利用有限元法仿真了非线性兰姆波在阶梯板中的产生和传播过程,通过二维离散傅里叶变换分析了兰姆波的传播模态和各个模态通过波导横截面的能流大小,给出了各个模态在阶梯板中的反射、透射系数,总结了其随阶梯板厚度的变化规律。研究发现,随着台阶增高,散射效应使得兰姆波更难入射波导的薄端,使兰姆波的总透射能量降低,但是随着非线性兰姆波累积效应的增强,更多的能量会从基波馈入高次谐波,两种效应共同决定了非线性兰姆波的透射和反射系数,随着阶梯板厚度差的增加,向薄端传播的二次谐波能量先增加后减小,存在一个极大值。该文研究结果对深入研究非线性导波传播理论和发展非线性导波检测技术提供了借鉴。 展开更多
关键词 非线性兰姆波 阶梯板 超声检测 导波散射
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