利用水下滑翔机的深海影区声源深度估计

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作者 李健 李赫 +1 位作者 郭新毅 马力 《应用声学》 北大核心 2025年第3期704-712,共9页

传统深海探测方法往往需要布放大孔径阵列,不仅成本高昂且观测范围有限,而新型无人水下航行器的出现为传统水声探测提供了新的手段,尤其是水下滑翔机依靠其低成本、长航时、大范围覆盖的特点,成为水下观测的有力工具。但在水声应用方面... 传统深海探测方法往往需要布放大孔径阵列,不仅成本高昂且观测范围有限,而新型无人水下航行器的出现为传统水声探测提供了新的手段,尤其是水下滑翔机依靠其低成本、长航时、大范围覆盖的特点,成为水下观测的有力工具。但在水声应用方面,水下滑翔机存在孔径较小的问题,获取的声学信息较为有限,基于水下滑翔机进行被动探测的研究也相对较少。针对这一问题,该文根据深海声影区的多途到达结构,分析了一次海底反射声线形成的时延差曲线随接收深度和接收距离的变化关系,通过等掠射角近似和近海面等声速近似,提出了一种适用于水下滑翔机等机动平台的利用多途时延差的深海声影区近海面声源深度被动估计方法,并通过水下滑翔机海试数据表明,声源深度估计结果与真实值吻合较好,平均误差仅为7.27%,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 深海声影区 多途到达结构 水下滑翔机 被动声源定位

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含损伤加筋板结构辐射声功率及指向性变异研究 被引量：6

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作者 郭新毅 洪明 李艮田 《船舶力学》 EI 北大核心 2005年第4期119-129,共11页

本文采用结构声振特性中常用参数辐射声功率和辐射指向性来研究含损伤加筋结构的声辐射特性,计算不同加筋情况和结构不同损伤情况下的辐射声功率和远场指向性。基于Mindlin理论,建立描述健康和损伤的四结点有限元板壳单元模型,采用有限... 本文采用结构声振特性中常用参数辐射声功率和辐射指向性来研究含损伤加筋结构的声辐射特性,计算不同加筋情况和结构不同损伤情况下的辐射声功率和远场指向性。基于Mindlin理论,建立描述健康和损伤的四结点有限元板壳单元模型,采用有限元方法计算结构表面动力响应。针对各向同性损伤单元,采取刚度各向整体弱化的方法分析;对于各向异性损伤单元,采用Kachanov理论,引入了x和y两个方向的弹性损伤折减系数。根据Rayleigh积分可以计算结构振动向外辐射的声压,进而可以得到辐射声功率和辐射指向性。考虑到不同损伤存在形式,计算分析了损伤对振动频率、模态以及辐射声功率和指向性的影响。文章建立了一种含损结构的分析方法,通过对一些典型算例分析,在评价损伤对船舶与海洋结构物常用的加筋结构声辐射特性影响方面做出了一定的探索。 展开更多

关键词 加筋板结构 损伤 有限元 辐射声功率 指向性

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面向海上风电设备的短时强对流天气预测模型设计

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作者 张雪松 王雁冰 郭新毅 《电子设计工程》 2025年第9期22-26,共5页

为提升海上风电设备运维安全及短时气象预测精度,文中对深度学习理论和雷达信号处理方法展开研究。利用卷积神经网络(CNN)提取雷达回波图像的空间特征,以长短时记忆网络(LSTM)提取雷达回波信息的时间特征,设计了一个Conv-LSTM神经元处... 为提升海上风电设备运维安全及短时气象预测精度,文中对深度学习理论和雷达信号处理方法展开研究。利用卷积神经网络(CNN)提取雷达回波图像的空间特征,以长短时记忆网络(LSTM)提取雷达回波信息的时间特征,设计了一个Conv-LSTM神经元处理结构。该结构采用卷积运算替代传统LSTM单元中的矩阵点乘运算,使得二维信息可以在记忆单元中进行映射。此外,为避免高维信息在网络训练时的过拟合现象,引入了一种注意力转移机制,对输入Conv-LSTM网络的信息进行筛选,提升了网络训练效率。基于某型多普勒雷达回波图像进行的仿真验证结果表明,所提算法的POD、FAR、CSI分别达到了0.865、0.199和0.827,较传统的LSTM、CNN网络有明显提升。 展开更多

关键词 LSTM CNN 多普勒雷达 气象预测 海上风电

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含损伤加筋板结构声辐射模态变异研究 被引量：4

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作者 郭新毅 洪明 李艮田 《船舶力学》 EI 北大核心 2005年第2期115-123,共9页

本文采用声辐射模态的有关理论,用结构的声辐射模态参数来表征结构本身的固有声辐射特性。以加筋板结构为例,计算不同加筋情况和结构不同损伤情况下的声辐射模态。基于Mindlin理论,建立描述健康和损伤的四结点有限元板壳单元模型,采用... 本文采用声辐射模态的有关理论,用结构的声辐射模态参数来表征结构本身的固有声辐射特性。以加筋板结构为例,计算不同加筋情况和结构不同损伤情况下的声辐射模态。基于Mindlin理论,建立描述健康和损伤的四结点有限元板壳单元模型,采用有限元方法计算结构表面动力响应。各向同性损伤单元,采取刚度各向整体弱化的方法分析;对于各向异性损伤单元,采用Kachanov理论,引入了x和y两个方向的弹性损伤折减系数。考虑到不同损伤存在形式,计算分析了损伤对振动频率、模态以及声辐射模态的影响。文章建立了一种含损伤结构的分析方法,通过对一些典型算例分析,在评价损伤对船舶与海洋结构物常用的加筋结构声辐射特性影响方面做出了一定的探索。 展开更多

关键词 加筋板结构 损伤 有限元 声辐射模态

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含损伤加筋板结构声辐射阻尼变异研究 被引量：3

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作者 郭新毅 洪明 《船舶力学》 EI 北大核心 2007年第4期628-636,共9页

从能量耗散角度提出了结构声辐射阻尼的有关概念,考虑到辐射阻尼的特性,文章采用结构振动时耗散能量与振动总能量的比来建立辐射阻尼的数学模型,并用数值计算的方法研究简支板结构的声辐射阻尼特性。在研究结构损伤对声辐射阻尼影响的时... 从能量耗散角度提出了结构声辐射阻尼的有关概念,考虑到辐射阻尼的特性,文章采用结构振动时耗散能量与振动总能量的比来建立辐射阻尼的数学模型,并用数值计算的方法研究简支板结构的声辐射阻尼特性。在研究结构损伤对声辐射阻尼影响的时候,以加筋板结构为例,计算结构不同损伤情况下的声辐射阻尼。基于Mindlin理论,建立描述健康和损伤的四结点有限元板壳单元模型,采用有限元方法计算结构表面动力响应。各向同性损伤单元,采取刚度各向整体弱化的方法分析;对于各向异性损伤单元,采用Kachanov理论,引入了x和y两个方向的弹性损伤折减系数。考虑到不同损伤存在形式,计算分析了损伤对声辐射阻尼的影响。文章建立了一种含损结构的分析方法,通过对一些典型算例分析,在评价损伤对船舶与海洋结构物常用的加筋结构声辐射特性影响方面做出了一定的探索。 展开更多

关键词 加筋板结构 损伤 有限元 声辐射阻尼

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浅海沉积层中界面波的传播以及掩埋目标的回波 被引量：1

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作者 郭新毅 马力 吴国清 《声学技术》 CSCD 北大核心 2007年第5期781-786,共6页

根据地声界面波的相关理论,采用时域有限差分法建立浅海沉积层中界面波传播模型。以沉积层中掩埋小目标为例,计算界面波对空腔掩埋物和实心掩埋物的不同作用结果。根据运动方程和应力应变关系采用中心差分网格建立声场的有限差分模型,... 根据地声界面波的相关理论,采用时域有限差分法建立浅海沉积层中界面波传播模型。以沉积层中掩埋小目标为例,计算界面波对空腔掩埋物和实心掩埋物的不同作用结果。根据运动方程和应力应变关系采用中心差分网格建立声场的有限差分模型,计算了声场瞬态情况和质点振动的时间序列结果,从不同角度比较分析了地声界面波对掩埋目标的作用。根据浅海沉积层的性质计算了界面波的传播损失和对掩埋物体的目标强度,由于界面波传播衰减主要由沉积层的能量耗散引起,其规律接近横波的传播衰减,在高频情况下界面波在沉积层中传播的距离不远。文章试图建立一种对浅海沉积层中掩埋小尺度目标的探测新方法。通过一些典型模型的分析,从理论角度证明地声界面波对目标探测的可行性。 展开更多

关键词 地声学 界面波 掩埋物 目标强度

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海底沉积层中高阶界面波对多掩埋物散射分析

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作者 郭新毅 马力 吴国清 《声学技术》 CSCD 北大核心 2008年第5期621-630,共10页

根据界面波散射迭代公式,并利用含多个异质体弹性动力学的散射积分方程,引出海底沉积层中界面波高阶模式对掩埋物的散射情况。根据建立的分层海底模型,对沉积层中传播的界面波进行模式分解。利用界面波传播的Green函数构建界面波散射迭... 根据界面波散射迭代公式,并利用含多个异质体弹性动力学的散射积分方程,引出海底沉积层中界面波高阶模式对掩埋物的散射情况。根据建立的分层海底模型,对沉积层中传播的界面波进行模式分解。利用界面波传播的Green函数构建界面波散射迭代积分,并根据弹性波对多异质体散射理论,将界面波散射积分推广到对多目标的散射情况。由模式分解的结果,求解出了前三阶界面波对多目标的散射情况,并对界面波高阶模式传播及对不同目标的散射情况做了分析。 展开更多

关键词 地声学 界面波 散射 多掩埋物

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关节镜下青少年盘状半月板成形术的近期疗效观察 被引量：5

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作者 郭新毅 纪斌平 《山西医科大学学报》 CAS 2009年第1期83-85,共3页

目的探讨关节镜下青少年膝关节盘状半月板成形术的近期疗效。方法2007-01～2008-06收治的26例青少年膝关节盘状半月板损伤患者行关节镜下盘状半月板成形术,术后根据Ikeuchi膝关节功能评分对患者进行随访评价手术疗效。结果术后26例患者... 目的探讨关节镜下青少年膝关节盘状半月板成形术的近期疗效。方法2007-01～2008-06收治的26例青少年膝关节盘状半月板损伤患者行关节镜下盘状半月板成形术,术后根据Ikeuchi膝关节功能评分对患者进行随访评价手术疗效。结果术后26例患者均获得随访。随访时间为3-18个月,其疗效为:优16例(61.5%),良8例(30.8%),可1例(3.8%),差1例(3.8%)。优良率为92.3%。结论关节镜下青少年盘状半月板成形术可以获得良好的近期疗效,是治疗青少年膝关节盘状半月板损伤的主要方法。 展开更多

关键词 盘状半月板损伤 关节镜 半月板成形术

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流体中弹性板声辐射阻尼研究 被引量：4

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作者 付喜华 洪明 郭新毅 《中国舰船研究》 2008年第1期42-47,共6页

针对空气和水两种介质,分别研究弹性薄板的几何参数及激励位置对声辐射阻尼的影响。采用的结构振动与声场耦合的数值求解方法——有限元/流体边界元(FEM/BEM)法进行推演以及讨论结构与流体数值模拟单元。从能量的角度定义弹性板声辐射阻... 针对空气和水两种介质,分别研究弹性薄板的几何参数及激励位置对声辐射阻尼的影响。采用的结构振动与声场耦合的数值求解方法——有限元/流体边界元(FEM/BEM)法进行推演以及讨论结构与流体数值模拟单元。从能量的角度定义弹性板声辐射阻尼,取得声辐射阻尼的数值计算公式。利用文中的数值模拟方法对弹性例板声辐射阻尼进行计算。通过对弹性板声辐射阻尼数值模拟结果的分析认为,水中弹性板振动的声辐射阻尼远大于空气中的声辐射阻尼;相同外加激励载荷作用下,弹性薄板的板厚对相应声辐射阻尼几乎没有影响;随着板边长尺寸的增加,板的声辐射阻尼也有增大的趋势;板声辐射阻尼不随激励位置的改变而改变。 展开更多

关键词 声辐射阻尼 弹性板 声辐射 重流体/轻流体

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含损伤加筋结构的振动与声辐射特性研究 被引量：4

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作者 洪明 郭新毅 刘连海 《中国舰船研究》 2007年第6期35-41,共7页

采用有限元/边界元方法针对加筋结构,研究了损伤对振动与声辐射特性的变异特性。将损伤模型引入结构有限元分析中,针对各向同性损伤单元模型中,采取刚度各向整体弱化的方法分析;对于各向异性损伤单元模型中,采用Kachanov理论,分别引入了... 采用有限元/边界元方法针对加筋结构,研究了损伤对振动与声辐射特性的变异特性。将损伤模型引入结构有限元分析中,针对各向同性损伤单元模型中,采取刚度各向整体弱化的方法分析;对于各向异性损伤单元模型中,采用Kachanov理论,分别引入了x和y两个方向的弹性损伤折减系数。基于Mindlin板理论,建立描述健康和损伤的4结点有限壳单元模型,采用有限元方法计算结构振动特性与表面动力响应。基于4结点二维线性边界元模型,根据Rayleigh积分可以计算结构振动向外辐射的声压,进而可以得到辐射声功率和辐射指向性。为了研究损伤结构处于空气或水中不同损伤位置和大小对结构振动及声特性的影响,文章建立了含损伤结构的动力与声辐射分析方法,就各种损伤对结构振动频率、振动模态与声辐射模态、辐射阻尼、辐射功率与指向性的影响进行了数值模拟。通过对典型算例分析,得出了相应的结论,在评价损伤对船舶与海洋结构物常用的加筋结构声辐射特性影响方面做出了一定的探索。 展开更多

关键词 加筋结构 损伤模型 流固耦合 辐射功率 指向性

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基于盲解卷积的水声信号恢复技术 被引量：2

11

作者 朱墨 吴国清 郭新毅 《应用声学》 CSCD 北大核心 2011年第3期177-186,共10页

信号在环境复杂多途严重的水声波导中传输后,接收到的信号时间长度被拉长,信号是失真的。在许多实际应用中,常常希望从已失真的接收信号中把原始信号波形恢复出来。本文利用盲解卷积技术对水声信号恢复进行研究。理论推演表明,在垂直阵... 信号在环境复杂多途严重的水声波导中传输后,接收到的信号时间长度被拉长,信号是失真的。在许多实际应用中,常常希望从已失真的接收信号中把原始信号波形恢复出来。本文利用盲解卷积技术对水声信号恢复进行研究。理论推演表明,在垂直阵条件下用人造的格林函数可成功地代替水声信道真实的格林函数,可以把非线性关系化解为线性关系,从而推导出依靠基阵记录下的信息去确定声源宽带信号原始波形和环境传播特征的公式和步骤。声场数值计算对6种海底类型进行,恢复后的宽带信号与原始信号的归一化相关系数均大于0.945,对硬海底多途严重的情况,收效特别明显,证明该方法的有效性。在青岛海试中恢复后信号的相关系数平均值为0.933,在青岛海试中利用这种解卷积技术去恢复信号是成功的。 展开更多

关键词 盲解卷积 信号恢复 海上实验

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含损伤加筋结构流固耦合动力特性与声辐射特性研究 被引量：4

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作者 刘连海 洪明 郭新毅 《中国舰船研究》 2007年第2期9-14,共6页

采用有限元/边界元(FEM/BEM)方法对于水下典型加筋板结构的动力特性以及声辐射特性进行研究。首先将损伤的概念引入有限元,并用边界元法得到流体附加质量项,然后求解损伤结构动力特性,进而求出损伤结构在一定频率范围激励下的辐射声功... 采用有限元/边界元(FEM/BEM)方法对于水下典型加筋板结构的动力特性以及声辐射特性进行研究。首先将损伤的概念引入有限元,并用边界元法得到流体附加质量项,然后求解损伤结构动力特性,进而求出损伤结构在一定频率范围激励下的辐射声功率以及辐射指向性。 展开更多

关键词 流固耦合 传递函数 辐射声功率 辐射指向性

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两种非高斯海洋环境噪声统计模型分析 被引量：7

13

作者 铁广朋 郭新毅 《声学技术》 CSCD 2014年第3期209-212,共4页

海洋环境噪声是影响声呐工作的主要因素之一,噪声模型的选取十分重要,普遍采用的高斯噪声模型在很多情况下存在局限性。引出两种非高斯噪声模型匹配实际非平稳的海洋环境噪声:广义自回归条件异方差模型(Generalized Autoregressive Cond... 海洋环境噪声是影响声呐工作的主要因素之一,噪声模型的选取十分重要,普遍采用的高斯噪声模型在很多情况下存在局限性。引出两种非高斯噪声模型匹配实际非平稳的海洋环境噪声:广义自回归条件异方差模型(Generalized Autoregressive Conditional Heteroscedasticity,GARCH)和双模模型,通过分析两种噪声的概率密度分布函数,并与高斯模型噪声和实测海洋环境噪声比较得出两种噪声模型的适用性。GARCH(1,1)模型通过调节参数可以吻合大部分浅海和深海海洋环境噪声,双模模型则只对浅海某些情况存在适用性,而对深海吻合性较差。两种噪声模型的统计特性分析表明它们可以适用于高斯噪声模型存在局限的非平稳环境下。 展开更多

关键词 非高斯海洋环境噪声 广义自回归条件异方差模型 双模模型 概率密度分布函数

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