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北斗双频精密单点定位模糊度固定及性能分析 被引量：4
1
作者 赵琳 孙治国 +3 位作者 杨福鑫 张洁 谭波 李亮 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第2期283-291,共9页
为了全面评估北斗全球导航卫星系统精密单点定位模糊度固定的性能,本文基于北斗B1I/B3I双频无电离层组合精密单点定位模糊度固定(PPP-AR)模型,通过设计宽巷、窄巷部分模糊度子集选取的质量控制策略以保障模糊度固定的可靠性,对全球36个... 为了全面评估北斗全球导航卫星系统精密单点定位模糊度固定的性能,本文基于北斗B1I/B3I双频无电离层组合精密单点定位模糊度固定(PPP-AR)模型,通过设计宽巷、窄巷部分模糊度子集选取的质量控制策略以保障模糊度固定的可靠性,对全球36个测站60 d的静态数据进行性能评估。研究表明:在首次固定时间、固定解收敛时间和固定成功率方面,亚太BDS-2/3最好,亚太BDS-3次之,非亚太BDS-3最差。虽然BDS-2/3的平均固定成功率最高,但高度角优先固定方法未顾及固定成功率对PPP-AR核检的影响,使得部分观测时间的固定成功率有所下降。北斗固定解定位精度均为厘米级,以亚太BDS-2/3静态模式为例,北、东、天的均方根值分别为0.7、0.6和1.9 cm。 展开更多
关键词 北斗全球导航卫星系统 精密单点定位模糊度固定 双频无电离层组合 宽巷 窄巷 部分模糊度子集选取 质量控制 高度角优先固定方法
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Q460高强钢焊接波形钢腹板梁的剪切性能研究 被引量：1
2
作者 刘勇 冀伟 +1 位作者 赵彦华 杨文娟 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第2期234-242,共9页
Q460高强钢焊接波形钢腹板抗剪强度的计算是波形钢腹板组合梁桥设计的关键问题。本文综合考虑焊接残余应力、初始几何缺陷和几何参数的影响,通过数值模拟的方法对3种常用波型的Q460高强钢波形钢腹板梁进行了非线性剪切屈曲研究。通过对... Q460高强钢焊接波形钢腹板抗剪强度的计算是波形钢腹板组合梁桥设计的关键问题。本文综合考虑焊接残余应力、初始几何缺陷和几何参数的影响,通过数值模拟的方法对3种常用波型的Q460高强钢波形钢腹板梁进行了非线性剪切屈曲研究。通过对比有限元模型的计算值和试验实测值,证明了有限元模型的正确性;分析了焊接残余应力和初始几何缺陷对高强钢焊接波形钢腹板梁抗剪强度的影响;将有限元结果与既有的波形钢腹板梁抗剪强度计算公式进行比较,并提出了抗剪强度下限计算公式。结果表明:所建立的有限元模型可用于计算波形钢腹板梁的初始刚度、极限抗剪强度、荷载-位移曲线和残余抗剪强度;焊接残余应力对抗剪强度影响较小,初始几何缺陷则具有显著影响,影响程度在剪切长细比λ_(s)>0.6后愈发明显;随着腹板厚度的增加,波形钢腹板的初始刚度和抗剪强度显著提升;波形钢腹板高度越小,钢材的利用率和残余抗剪强度越高;波形钢腹板的残余抗剪强度与波纹深度无关,而与破坏模式有关。研究成果可为高强钢焊接波形钢腹板梁抗剪强度计算与分析提供参考。 展开更多
关键词 波形钢腹板 高强钢 剪切强度 非线性 焊接残余应力 初始几何缺陷 参数分析 数值模拟
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基于改进鸟群算法的舰船管道路径设计方法 被引量：1
3
作者 林焰 辛登月 +2 位作者 纪卓尚 李铁骊 王文双 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第1期27-37,共11页
针对鸟群算法易陷入局部最优解的问题,本文提出一种多维度自由粒子改进鸟群算法,并基于FPBSA算法提出了一种舰船管道路径设计方法。提出一种编码方法,采用莱维飞行替代鸟群算法的随机搜索过程,增强算法寻优能力;设计一种多维度自由粒子... 针对鸟群算法易陷入局部最优解的问题,本文提出一种多维度自由粒子改进鸟群算法,并基于FPBSA算法提出了一种舰船管道路径设计方法。提出一种编码方法,采用莱维飞行替代鸟群算法的随机搜索过程,增强算法寻优能力;设计一种多维度自由粒子用于精准寻优,解决算法在处理多维度问题时容易陷入局部最优解的问题;给出一种新的分支管道处理策略,并给出了一种可用于求解单管道、分支管道混合布置设计的舰船管道路径设计方法。对比实验结果表明:FPBSA算法在相同条件下收敛速度提升了约80%,证明了所提算法的高效性和其卓越的快速收敛性能。同时,通过仿真案例和UTS实际案例进一步证明了所提算法的实用性和可靠性。研究成果可以为实际舰船的管道布置设计提供依据和支撑。 展开更多
关键词 舰船 管道 路径设计 莱维飞行 多维度自由粒子 UTS模型
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VMD-小波去噪与双线性ResNet结合坐标注意力机制的水声信号调制识别方法 被引量：1
4
作者 周锋 韦少帅 乔钢 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第7期1357-1366,共10页
针对复杂的水声环境噪声干扰导致提取信号特征不明显、水声通信调制信号类内差异大、类间相似导致调制识别准确率低的问题,本文提出一种基于去噪与改进的ResNet网络调制识别方法。运用变分模态分解与小波相结合的去噪方法,保留了低相关... 针对复杂的水声环境噪声干扰导致提取信号特征不明显、水声通信调制信号类内差异大、类间相似导致调制识别准确率低的问题,本文提出一种基于去噪与改进的ResNet网络调制识别方法。运用变分模态分解与小波相结合的去噪方法,保留了低相关性模态分量含有的有效信息;运用双线性ResNet18使网络具备捕获区分性强的局部信息;引入坐标注意力机制,使网络不仅能关注通道信息也能关注图像的空间信息。仿真结果表明:本文降噪方法相关系数更高、均方根误差均降低了20%;以0 dB条件为例,本文改进网络准确率相比于ResNet提升了8%,7种调制信号都达到了95%以上,调相调制准确率也达到了90%。 展开更多
关键词 水声通信 调制识别 残差网络 去噪 双线性模型 注意力机制 神经网络 变分模态
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基于蜉蝣优化算法的时空融合交通流预测研究 被引量：1
5
作者 张红 巩蕾 +1 位作者 曹洁 张玺君 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第4期764-771,796,共9页
针对复杂交通流的动态时空特性难以精准建模、现有深度学习模型超参数难以确定而导致模型预测精度低的问题,本文提出基于蜉蝣优化算法的门控时空卷积网络交通流预测方法。利用时间卷积网络结合门控线性单元挖掘交通数据隐藏的时间依赖性... 针对复杂交通流的动态时空特性难以精准建模、现有深度学习模型超参数难以确定而导致模型预测精度低的问题,本文提出基于蜉蝣优化算法的门控时空卷积网络交通流预测方法。利用时间卷积网络结合门控线性单元挖掘交通数据隐藏的时间依赖性,通过门控机制融合ChebNet捕获的静态空间特征与图卷积网络结合注意力机制捕获的动态空间特征,构建考虑动态时空特征的预测模型,并借助蜉蝣优化算法优化超参数。研究表明:在PeMSD7(M)数据集上,15、30和45 min下该模型MAE的预测精度较T-GCN提高了5.91%、9.06%和10.72%,本文方法具有有效性与优越性。 展开更多
关键词 交通流预测 动态时空特性 超参数 蜉蝣优化算法 时间卷积网络 门控线性单元 注意力机制 图卷积网络
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箱型浮式防波堤的波浪消减性能分析研究 被引量：1
6
作者 马玉祥 田世豪 董国海 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第1期46-55,共10页
为了综合比选现有箱型浮式防波堤、分析其截面的改进设计方向,本文总结了目前提出的箱型浮式防波堤的截面型式,并收集对应的物理模型试验结果对其波浪消减性能进行了分析。通过引入无量纲参数β,对各类浮堤的消波特性进行讨论,得到了不... 为了综合比选现有箱型浮式防波堤、分析其截面的改进设计方向,本文总结了目前提出的箱型浮式防波堤的截面型式,并收集对应的物理模型试验结果对其波浪消减性能进行了分析。通过引入无量纲参数β,对各类浮堤的消波特性进行讨论,得到了不同截面型式浮式防波堤的消浪性能边界。结果表明:当入射波周期小于9 s时,各类浮堤的透射系数可达到0.5以下;当大于9 s时,浮堤的消浪能力大幅下降,透射系数集中在0.8~1.0。在此基础上,总结了3种改进浮式防波堤截面的途径,建议优选组合异形截面并添设消波模块。 展开更多
关键词 浮式防波堤 消波特性 物理模型试验 截面型式 消波模块 消波评价参数 截面设计 透射系数
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基于超高性能混凝土连接的预制混凝土框架结构研究进展 被引量：3
7
作者 薛伟辰 胡新宇 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第6期1111-1119,共9页
超高性能混凝土具有超高强度和类金属拉伸强化特性,与钢筋的粘结性能远优于普通混凝土。将UHPC用于预制混凝土梁、柱中钢筋的连接,可大幅缩短钢筋搭接长度、简化连接构造、提高施工效率,具有良好的经济技术效益及应用前景。近年来,国内... 超高性能混凝土具有超高强度和类金属拉伸强化特性,与钢筋的粘结性能远优于普通混凝土。将UHPC用于预制混凝土梁、柱中钢筋的连接,可大幅缩短钢筋搭接长度、简化连接构造、提高施工效率,具有良好的经济技术效益及应用前景。近年来,国内外对基于UHPC连接的预制混凝土框架结构开展了系列的研究。本文介绍了UHPC中钢筋搭接性能,梳理了试验方法、破坏模式、粘结强度和粘结应力分布规律,比较了搭接强度计算方法,并提出了搭接长度设计建议。总结了基于UHPC连接的预制混凝土柱、节点和框架的构造特点和抗震性能。总体上,经合理设计的预制混凝土框架结构具有良好的整体性,可实现“等同现浇”的抗震性能,包括承载力、延性和耗能能力等方面,满足在抗震设防区推广应用的要求。在此基础上,对基于UHPC连接的预制混凝土结构的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 超高性能混凝土 钢筋搭接性能 预制混凝土柱 预制混凝土节点 预制混凝土框架 抗震性能
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基于自注意力机制的高分遥感影像语义分割 被引量：2
8
作者 杨军 张金影 康玥 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第2期344-354,共11页
针对遥感影像多尺度特征提取困难、上下文信息利用不足的问题,本文结合自注意力机制和深度可分离卷积提出一种线性多头自注意力网络模型,适用于高分辨率遥感影像语义分割。在自注意力模块之前引入深度可分离卷积,减少计算量的同时有助... 针对遥感影像多尺度特征提取困难、上下文信息利用不足的问题,本文结合自注意力机制和深度可分离卷积提出一种线性多头自注意力网络模型,适用于高分辨率遥感影像语义分割。在自注意力模块之前引入深度可分离卷积,减少计算量的同时有助于捕获局部特征;在编码器分支中提出线性的多头自注意力模块以降低模型的计算复杂度;设计一个解码器来恢复特征图分辨率,通过级联操作整合各层级的特征并生成高分辨率的语义分割结果。所提算法在ISPRS Vaihingen和Potsdam数据集上的分割结果的mF1分别达到了90.77%和92.36%,与目前主流算法相比,不透水表面、建筑、低矮植物、树木类的分割准确率及总体分割准确率均有提高。本文算法构建的线性多头自注意力网络是一种高效的高分辨率遥感影像语义分割模型。 展开更多
关键词 高分辨率遥感影像 多头自注意力 深度可分离卷积 语义分割 特征提取 卷积神经网络 编码器 解码器
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螺栓连接预制装配式剪力墙抗剪承载力 被引量：2
9
作者 姜绍飞 卞智海 +2 位作者 宋华霖 赵剑 连晟航 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第6期1159-1168,共10页
为探究剪跨比、轴压比和配箍率等参数对螺栓连接预制装配式剪力墙的抗剪性能影响,本文开展了抗剪承载力参数分析和计算方法研究。对3片BASW进行拟静力试验,建立了精细化仿真模型并进行了验证;开展了剪跨比、轴压比和配箍率对螺栓连接预... 为探究剪跨比、轴压比和配箍率等参数对螺栓连接预制装配式剪力墙的抗剪性能影响,本文开展了抗剪承载力参数分析和计算方法研究。对3片BASW进行拟静力试验,建立了精细化仿真模型并进行了验证;开展了剪跨比、轴压比和配箍率对螺栓连接预制装配式剪力墙的抗剪性能参数分析;基于螺栓连接预制装配式剪力墙工作机理推导了抗剪承载力计算公式,并与已有文献和现行规范进行对比。研究发现:剪跨比越小或轴压比越大,抗剪承载力越大,延性变差;配箍率越大,承载力、刚度越大,提高幅度趋于减弱。本文提出的承载力公式的计算值与试验结果吻合良好,研究表明螺栓连接预制装配式剪力墙具有良好的抗剪性能,推导的抗剪承载力公式具有较好的适用性。 展开更多
关键词 装配式剪力墙 螺栓连接 数值模拟 剪跨比、轴压比、配箍率、骨架曲线 抗剪承载力公式
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不同冲击荷载作用下风积砂混凝土动力学特性及能量耗散规律研究 被引量：1
10
作者 张慧梅 王丹 陈世官 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第2期210-218,共9页
为探讨风积砂混凝土单次及循环冲击荷载作用下动力学特性及能量耗散规律,本文通过分离式霍普金森压杆装置,对风积砂混凝土试件进行动力学试验,探究单次、循环冲击作用下的宏观破坏模式、动力学特性和能量耗散特征。结果表明:单次冲击作... 为探讨风积砂混凝土单次及循环冲击荷载作用下动力学特性及能量耗散规律,本文通过分离式霍普金森压杆装置,对风积砂混凝土试件进行动力学试验,探究单次、循环冲击作用下的宏观破坏模式、动力学特性和能量耗散特征。结果表明:单次冲击作用下,随着冲击气压的增大,试件破碎程度越高,块度粒径越小,峰值应力及峰值应变均增大,并表现出明显的应变率相关性,试件强度增大,单位体积吸收能增大,能量吸收率则减小。循环冲击作用下,试件发生破坏所需的冲击次数随冲击气压的增大而减小,恒定气压下,随着冲击次数增加,试件破碎块度由大粒径向中、小粒径过渡,峰值应力正相关,峰值应变负相关,单位体积吸收能及能量吸收率呈总体下降趋势。风积砂影响混凝土抗冲击性能,原因在于其减少孔隙体积及分布,达到消耗冲击能量,减小结构冲击响应的作用。同时,改变了颗粒级配及混凝土密实度,改善了界面过渡区结构,最终达到增强混凝土抗冲击性能的作用。 展开更多
关键词 风积砂混凝土 分离式霍普金森压杆 循环冲击 破坏模式 应变率 动态增长因子 动力学特性 能量耗散
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区域创新生态系统能级:统计测度、差异分解与时空演进 被引量：1
11
作者 李晓娣 饶美仙 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第3期618-626,共9页
为了科学测度我国区域创新生态系统的发展水平,本文基于“能级理论”构建了区域创新生态系统能级测度指标体系,对2013—2020年中国30个省市创新生态系统能级进行测算。运用Dagum基尼系数分解法、空间核密度估计法及马尔可夫链剖析其区... 为了科学测度我国区域创新生态系统的发展水平,本文基于“能级理论”构建了区域创新生态系统能级测度指标体系,对2013—2020年中国30个省市创新生态系统能级进行测算。运用Dagum基尼系数分解法、空间核密度估计法及马尔可夫链剖析其区域差异、时空演化格局以及内部动态跃迁特征。结果表明:我国区域创新生态系统能级呈现显著的不平衡特征,区域间差异是分布失衡的主要空间原因;东部呈现高-低集聚的负向空间溢出效应,中西部存在一定正向空间溢出,东北地区空间特征不明显;创新生态系统能级跃迁是一个缓慢、连续的过程,存在较强的路径依赖性。本文研究为各地区因地制宜制定区域创新生态系统能级提升策略提供了依据。 展开更多
关键词 区域创新生态系统 能级 差异分解 时空演进 能级跃迁 空间核密度估计 马尔可夫链
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气隙偏心对永磁发电机绕组绝缘温度特性影响
12
作者 何玉灵 白怡凡 +4 位作者 张文 李勇 徐明星 王晓龙 唐贵基 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第5期944-954,共11页
绕组绝缘温度是影响永磁发电机发电效率和运行安全的重要因素,现有研究主要关注正常工况下的损耗-温升特性,对于非正常工况下铁芯-绕组的损耗-热载特性和绝缘温升规律研究亟待深入。本文以一台5kVA永磁发电机为例,对气隙偏心前后的发电... 绕组绝缘温度是影响永磁发电机发电效率和运行安全的重要因素,现有研究主要关注正常工况下的损耗-温升特性,对于非正常工况下铁芯-绕组的损耗-热载特性和绝缘温升规律研究亟待深入。本文以一台5kVA永磁发电机为例,对气隙偏心前后的发电机定子绕组绝缘温度场进行了分析。对发电机气隙偏心前后的气隙磁通密度、定子电流和损耗表达式进行了理论推导;根据传热基本原理,建立了发电机磁-热耦合三维模型,应用有限元仿真得到绕组绝缘温度场结果;通过实验对理论和仿真结果进行验证。结果表明,随着气隙偏心程度的增大,发电机各部分损耗增加,定子铁心及绕组绝缘的温度随之升高。同时基于偏心故障下的定子铁心和绕组绝缘温升特性,提出了一种新型的定子铁心通风结构改善发电机的通风散热,通过对比2种不同结构下的定子温度场,表明该结构明显降低了发电机定子铁心和绕组绝缘温度,为通风结构的设计提供了一定的参考。 展开更多
关键词 永磁发电机 气隙偏心 定子铁心 绕组绝缘 温度场 有限元法 故障诊断 结构优化
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恒流条件下三桩基础局部冲刷数值模拟
13
作者 刘钦 赵红宇 +4 位作者 余冰茜 张宁 王哲 刘磊 黄坤鹏 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第3期438-449,共12页
为研究不同水流攻角和桩间距对三桩局部冲刷的影响,本文采用计算流体动力学软件FLOW-3D,对恒流条件下砂质海床上等边三角布置的三桩基础进行了局部冲刷数值模拟。利用动量守恒方程、重整化群k-ε模型以及推移质和悬移质方程分别建立起... 为研究不同水流攻角和桩间距对三桩局部冲刷的影响,本文采用计算流体动力学软件FLOW-3D,对恒流条件下砂质海床上等边三角布置的三桩基础进行了局部冲刷数值模拟。利用动量守恒方程、重整化群k-ε模型以及推移质和悬移质方程分别建立起水动力模型和泥沙冲刷模型,用于模拟桩周的流场和局部冲刷。在进行数值模拟之前,利用冲刷试验对水动力模型和泥沙冲刷模型进行了验证,显示出良好的一致性。本文详细讨论了特定桩间距和水流攻角下三桩周围的局部冲刷特性。结果表明:三桩基础的局部冲刷存在着最优桩间距、最不利桩间距和最不利水流攻角。为减小局部冲刷对基础的影响,在三桩及多桩基础的设计施工中,应当根据水流方向合理选择各桩位布置。 展开更多
关键词 海上风电 三桩基础 局部冲刷 冲刷特性 桩间距 水流攻角 数值模拟
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扭转方管内局部努塞尔数减小机制的数值模拟
14
作者 郭安宁 张金龙 +2 位作者 王璐 王良璧 龚志山 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第7期1430-1437,共8页
针对扭转方管内局部努塞尔数减小问题,本文应用热通量对流传输方程开展数值模拟研究,分析直方管和扭转方管内热通量的输运机制。结果发现:雷诺数为1200,截面边长为2 cm的直方管某区域内局部努塞尔数是扭率为4的扭转方管内的1.11倍,而扭... 针对扭转方管内局部努塞尔数减小问题,本文应用热通量对流传输方程开展数值模拟研究,分析直方管和扭转方管内热通量的输运机制。结果发现:雷诺数为1200,截面边长为2 cm的直方管某区域内局部努塞尔数是扭率为4的扭转方管内的1.11倍,而扭转方管内平均努塞尔数是直方管的1.80倍。直方管内速度项和速度梯度项均促进热通量传输,而扭转方管这一区域内速度梯度和其自身对热通量传输作用相反引起热通量传输抑制。本文的研究可以为进一步理解扭转方管强化传热效果提供基础。 展开更多
关键词 扭转方管 直方管 对流传热 热通量传输 速度项 速度梯度项 机制 努塞尔数 数值模拟
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带有扰动观测模型预测控制的水下无人航行器对接控制
15
作者 张伟 王强 +2 位作者 吴奇阳 郑岩 杜雪 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第4期634-642,共9页
为实现水下无人航行器的回收,本文将回收中的动态对接问题转换为水下无人航行器与母船的位姿同步控制问题。在水下无人航行器动态对接母船存在外界扰动的情况下,设计了带有扰动观测器的非线性模型预测控制方案。对水下无人航行器的五自... 为实现水下无人航行器的回收,本文将回收中的动态对接问题转换为水下无人航行器与母船的位姿同步控制问题。在水下无人航行器动态对接母船存在外界扰动的情况下,设计了带有扰动观测器的非线性模型预测控制方案。对水下无人航行器的五自由度模型加入相对于惯性系的恒定或缓慢变化的扰动,利用非线性扰动观测器对这些扰动进行估计,并将其输入到模型预测中来增强控制器的鲁棒性。研究表明:通过求解非线性优化问题得到最优控制,使得水下无人航行器能够和母船的位姿保持一致,完成对接过程。本文控制器能够有效抵抗外界扰动,提高对接任务的控制精度。 展开更多
关键词 水下无人航行器 动态对接 位姿同步控制 外界扰动 估计 鲁棒性 非线性模型预测控制 非线性扰动观测器 非线性优化问题 最优控制
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快艇螺旋桨线谱特性分析及检测
16
作者 陈新华 李嶷 +2 位作者 郑恩明 方华 杨鹤 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第4期660-666,共7页
为了获得目标声纹特征,本文对快艇的湖上试验数据进行分析。利用低频分析记录图研究实际工作中目标线谱在图中的表现,同时针对快艇工况稳定和转向时的2种情况,研究快艇螺旋桨各时刻的线谱特性。采用长时间数据和短时间数据做快速傅里叶... 为了获得目标声纹特征,本文对快艇的湖上试验数据进行分析。利用低频分析记录图研究实际工作中目标线谱在图中的表现,同时针对快艇工况稳定和转向时的2种情况,研究快艇螺旋桨各时刻的线谱特性。采用长时间数据和短时间数据做快速傅里叶变换的方法对线谱进行检测,验证不同试验场景下这2种方法检测线谱的性能优劣,提出对长时间数据做快速傅里叶变换的工程实现方法。研究表明:目标线谱会随着目标工况的变化而发生漂移;低频分析记录图中线谱的基频和谐波信号强度具有随机性;在目标工况稳定或变化剧烈时宜分别采用长时间或短时间傅里叶变换进行线谱检测。本文为目标检测和识别提供理论和实践指导。 展开更多
关键词 信号处理 频谱分析 信号检测 水下声信号 螺旋桨 舰船噪声 线谱 低频分析记录图
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输水隧洞检测机器人发展现状及关键技术研究
17
作者 孙玉山 张力文 +2 位作者 张国成 曹建 庞硕 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第7期1253-1267,共15页
自治式水下机器人因其灵活性高、可自主航行等特点,逐渐成为输水隧洞检测的新兴手段。然而,输水隧洞空间狭窄、流场复杂、光线黑暗,对自治式水下机器人的导航、定位、运动控制与缺陷检测提出了更高要求。本文梳理了国内外使用水下机器... 自治式水下机器人因其灵活性高、可自主航行等特点,逐渐成为输水隧洞检测的新兴手段。然而,输水隧洞空间狭窄、流场复杂、光线黑暗,对自治式水下机器人的导航、定位、运动控制与缺陷检测提出了更高要求。本文梳理了国内外使用水下机器人进行输水隧洞检测的成功应用,对输水隧洞检测自治式水下机器人的关键技术进行综述,主要包括流场水动力分析、运动控制、导航定位及智能检测4个方面,指出了上述关键技术的难点并结合相关理论及实际工程应用给出了相应的研究方案。 展开更多
关键词 自治式水下机器人 输水隧洞检测 水动力 运动控制 导航定位 路径规划 安全评价 缺陷识别
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中沙海域可靠声路径声传播特性及信道分析
18
作者 殷敬伟 李伟哲 +1 位作者 韩笑 魏笠 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第8期1475-1484,共10页
为构建海洋浅表层与近底层间的高效跨层通信系统,本文基于南海中沙海域非完全深海声道环境下的全海深声传播实验数据,探究了可靠声路径区域在不同声源深度、接收深度和传播距离条件下的信道特性及其物理形成机制。结果表明:当声源深度... 为构建海洋浅表层与近底层间的高效跨层通信系统,本文基于南海中沙海域非完全深海声道环境下的全海深声传播实验数据,探究了可靠声路径区域在不同声源深度、接收深度和传播距离条件下的信道特性及其物理形成机制。结果表明:当声源深度位于海底附近共轭深度对应的声速层时,可实现类似完全深海声道的远距离直达声传播;可靠声路径区域信道呈现明显的分簇稀疏特征,且不同簇之间具有显著的时变性差异;信道多径时延随接收深度和传播距离的增加呈减小趋势;此外,较浅声源深度对应的信道结构更为简单,有利于通信系统优化。本研究不仅揭示了非完全深海声道环境下跨层声传播的物理机制,同时为中沙海域可靠声路径区水声通信系统的设计与性能优化提供了实验依据和理论参考。 展开更多
关键词 可靠声路径 中沙海域 深海 水声信道 声传播 直达声区域 多径特性 信道时变性
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海面风浪对浅海长距离声传播的累积效应
19
作者 姚美娟 谢志敏 +2 位作者 鹿力成 马力 郭圣明 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第10期2070-2076,共7页
针对海面风浪典型环境对浅海长距离声传播的影响,本文进行了仿真和试验数据分析研究。基于海浪谱模型和近海面气泡层模型,结合风浪环境下长距离上的宽带声传播海试数据及海面波浪测量数据,分析了不同频段下粗糙海面及近海面气泡层因素... 针对海面风浪典型环境对浅海长距离声传播的影响,本文进行了仿真和试验数据分析研究。基于海浪谱模型和近海面气泡层模型,结合风浪环境下长距离上的宽带声传播海试数据及海面波浪测量数据,分析了不同频段下粗糙海面及近海面气泡层因素对长距离声传播的累积效应。经仿真与试验数据分析,4~5级海况下的风浪对3 kHz频率下的声传播在50 km距离上的累积效应可达到十几分贝。随着频段的升高,这种累积效应更加显著。所建立的模型对距离上的仿真和数据结果吻合较好,均方根误差在3 dB以内。因此在海面风浪典型环境下,远距离下的水声定位、通信等应用必须要考虑风浪对长距离声传播的累积效应。 展开更多
关键词 粗糙海面 气泡层 长距离声传播 风浪 风速 海浪谱 浅海 累积效应
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结构声源浅海辐射声场计算及特性研究
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作者 王佳 张揽月 +2 位作者 胡博 吴迪 胡雪茹 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第1期119-128,共10页
针对浅海环境影响噪声测量准确性的问题,本文开展水下航行器类结构声源在浅海环境下辐射声场计算及特性研究。基于联合有限元等效源法与声传播模型相结合的方法建立结构声源在浅海环境下辐射声场计算模型,对该模型进行改进以提升计算效... 针对浅海环境影响噪声测量准确性的问题,本文开展水下航行器类结构声源在浅海环境下辐射声场计算及特性研究。基于联合有限元等效源法与声传播模型相结合的方法建立结构声源在浅海环境下辐射声场计算模型,对该模型进行改进以提升计算效率,并对其有效性进行验证。分析声源频率、海水深度、潜深及声速剖面等因素对结构声源与点源辐射声场的影响。结果表明:在近距离处,结构声源的辐射声场与点源相比更为复杂,但随着距离的增加,二者有一定的相似性。声源在高频段的辐射声场相较低频段更为复杂。随着声源与界面距离的增加,在近距离处的声场分布接近于自由场中的声场分布。声速剖面在近距离处对声场影响较小,但随着距离的增加,影响逐渐增大。 展开更多
关键词 波导 结构 有限元法 等效源法 射线声学 简正波 声场特性 声传播
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