海底声学原位测试声速提取技术研究 被引量：5

1

作者 李红星 陶春辉 +5 位作者 刘财 邓显明 周建平 张金辉 顾春华 何拥华 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期474-479,共6页

海底沉积物的声学声速特性是沉积物声学中的一个重要的研究方向。正确提取声学原位测量的声速对海底沉积物声学反演至关重要。分析了海底声学原位测试系统的输出子波特性,提出了基于子波提取的互相关双向极值声速提取法。在声速提取过程... 海底沉积物的声学声速特性是沉积物声学中的一个重要的研究方向。正确提取声学原位测量的声速对海底沉积物声学反演至关重要。分析了海底声学原位测试系统的输出子波特性,提出了基于子波提取的互相关双向极值声速提取法。在声速提取过程中,发现某些通道实测声波到达时会出现超出正常范围的异常。分析后认为异常通道的到达波相位出现180°反至现象。通过互相关数值的负极小值提取的声波到达时对互相关正极大值所获得的到达时曲线进行校正后提取声速,得到了正确的结果,说明了本方法的正确性。 展开更多

关键词 海底声学原位测试系统 声速提取 互相关双向极值法 换能器源 海底沉积物声学特征

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多频海底声学原位测试信号消除干扰研究 被引量：4

2

作者 李红星 陶春辉 +5 位作者 刘财 邓显明 周建平 张金辉 顾春华 何拥华 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期1034-1037,共4页

多频海底声学原位测试系统是由国家海洋局第二海洋研究所自行研制的国内首套海底声学原位测试系统。对多频海底声学原位测试系统的测试信号处理方法进行了初探。海底声学原位测试信号难免会包含干扰信号,其将影响到海底沉积物特性提取... 多频海底声学原位测试系统是由国家海洋局第二海洋研究所自行研制的国内首套海底声学原位测试系统。对多频海底声学原位测试系统的测试信号处理方法进行了初探。海底声学原位测试信号难免会包含干扰信号,其将影响到海底沉积物特性提取的准确性。通过对多频海底声学原位测试系统的测试信号进行基于小波分解的自相似性分析,发现信号在不同尺度上都相似于其本身,说明干扰信号与有效信号在频谱分布上并没有太多差异,通过频率域滤波难以消除干扰信号。将小波分析方法引入海底声学原位测试信号消除干扰信号处理中,利用小波对信号进行分解并经过小波系数选择与信号重构后,消除了干扰信号,并保留了有效信号。 展开更多

关键词 多频海底声学原住测试 小波变换 信号处理

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由爆炸声源及传播损失反演海底声学参数 被引量：9

3

作者 赵梅 胡长青 《声学技术》 CSCD 2009年第2期104-108,共5页

以2001年东中国海(ECS)一次浅海声学试验(ASIAEX)获得的爆炸声源的声信号和声传播损失,进行海底声学参数反演。对宽带爆炸声源(WBS)进行研究,由爆炸声源的声信号提取出海底反射波与直达波,从而得到海底垂直反射系数,结合Hamilton的经验... 以2001年东中国海(ECS)一次浅海声学试验(ASIAEX)获得的爆炸声源的声信号和声传播损失,进行海底声学参数反演。对宽带爆炸声源(WBS)进行研究,由爆炸声源的声信号提取出海底反射波与直达波,从而得到海底垂直反射系数,结合Hamilton的经验公式反演出海底等效声速和密度。反演所得结果与海底取样结果相近。由传播损失反演海底声衰减,选取适当的代价函数,调整声衰减,使得代价函数最小,从而反演出海底声衰减。运用反演得到的海底参数计算的传播损失值与试验结果符合较好。 展开更多

关键词 爆炸声源 垂直反射系数 传播损失 代价函数 海底声学参数

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海底声学底质分类技术的研究现状与前景 被引量：22

4

作者 陶春辉 金翔龙 +2 位作者 许枫 顾春华 何拥华 《东海海洋》 2004年第3期28-33,共6页

对海底声学底质分类技术的研究现状进行了分析。介绍了目前典型的底质分类设备、软件以及可采取的分类方法,探讨了我国开展海底声学底质分类技术研究、开发的可行性与具体实现的思路。

关键词 海底声学 海底底质分类 研究现状

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测量海底声学参数的匹配场反演方法 被引量：2

5

作者 肖灵 张仁和 +1 位作者 李风华 郭良浩 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期23-27,共5页

在测量海底声学参数的实际海洋环境中,声源和接收位置的距离这两个参数常常无法准确测量,在这种情况下,需要采用匹配场反演方法来估计海底的声学参数?一般情况下,匹配场反演方法可以归纳为2个组成部分,即海洋声场的声学预报模型和搜索... 在测量海底声学参数的实际海洋环境中,声源和接收位置的距离这两个参数常常无法准确测量,在这种情况下,需要采用匹配场反演方法来估计海底的声学参数?一般情况下,匹配场反演方法可以归纳为2个组成部分,即海洋声场的声学预报模型和搜索控制策略?文中采用受控制的穷举方法作为搜索控制策略,对1996年中美远黄海试验的实验数据进行了匹配场反演试验,用以测定海底参数?由此得到的海底声学参数与实验中测量的声场衰减进行对比,一致性很好? 展开更多

关键词 水声反演 最优搜索 穷举搜索 海底声学参数 匹配场反演 盒分割算法

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基于LZW的海底声学探测数据压缩方法研究 被引量：5

6

作者 晋松 裴彦良 +2 位作者 阚光明 吴爱平 付青青 《海洋科学》 CAS 北大核心 2019年第4期36-45,共10页

针对海底声学探测仪器采集数据量大而存储容量有限、数据传输带宽不足的实际问题,基于Lempel-Ziv-Welch(LZW)无损压缩算法,研究海底声学探测数据的实时压缩方法,提高数据压缩效果、节省传输带宽。并在LZW无损压缩算法的基础上结合数据... 针对海底声学探测仪器采集数据量大而存储容量有限、数据传输带宽不足的实际问题,基于Lempel-Ziv-Welch(LZW)无损压缩算法,研究海底声学探测数据的实时压缩方法,提高数据压缩效果、节省传输带宽。并在LZW无损压缩算法的基础上结合数据存储的特点对压缩结果进行内存重新分配,极大提高压缩比(压缩数据大小/原始数据大小)。利用海底地震仪(OBS)采集的原始声学探测数据进行测试验证,结果表明该方法对于OBS声学探测数据有很好的压缩比,可用于对OBS采集的声学探测数据进行压缩处理,对于海底探测仪器的研发有很好的指导意义。 展开更多

关键词 Lempel-Ziv-Welch(LZW)无损压缩算法 无损压缩 海底地震仪 海底声学探测数据

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应用于海底沉积声学原位测量的球形换能器研制

7

作者 王帅 刘文妮 +1 位作者 褚广宇 潘耀宗 《压电与声光》 CAS 北大核心 2022年第3期348-351,共4页

该文对标ITC-1007与ITC-1032球形换能器,为海底沉积声学测量系统研制了两款中低频球形换能器(SP32K和SP12K)。通过理论及有限元方法对换能器进行仿真设计,制作换能器样机并对其进行了性能测试。低频球形换能器(SP12K)的谐振频率约为12 k... 该文对标ITC-1007与ITC-1032球形换能器,为海底沉积声学测量系统研制了两款中低频球形换能器(SP32K和SP12K)。通过理论及有限元方法对换能器进行仿真设计,制作换能器样机并对其进行了性能测试。低频球形换能器(SP12K)的谐振频率约为12 kHz,工作频带为2~20 kHz,最大发射电压响应为149 dB。中频球形换能器(SP32K)的谐振频率约为32 kHz,工作频带为15~50 kHz,最大发射电压响应为149 dB。实验结果表明,研制的中低频球形换能器与国外同类产品相比,性能基本一致,满足相关声学测量需求,这为研制中低频海底沉积声学原位测量系统等声学装备提供了有力支撑。 展开更多

关键词 海洋地球物理 海底沉积声学 原位测量 球形换能器 低频换能器

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强潮地区海底管线状态检测方法研究——杭州湾海底管线状态检测 被引量：19

8

作者 姜小俊 刘仁义 +3 位作者 刘南 胡建炯 程亮 张丰 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1739-1742,共4页

针对强潮地区海底管线危险性大、且无法用常规方法进行检测的现状,提出一种基于海底声学探测技术的强潮地区海底管线状态检测方法,考虑到海底管线状态检测的主要目的是确定管线与海床面之间的空间关系,该方法选择了侧扫声纳系统、浅地... 针对强潮地区海底管线危险性大、且无法用常规方法进行检测的现状,提出一种基于海底声学探测技术的强潮地区海底管线状态检测方法,考虑到海底管线状态检测的主要目的是确定管线与海床面之间的空间关系,该方法选择了侧扫声纳系统、浅地层剖面仪和多波束测深系统等海底声学探测技术.在简要介绍了每种技术的工作原理之后,进行了海底管线状态检测流程的设计,并介绍了各类声学数据的采集过程和基于空间参考的声学数据处理方法,最后提出两种检测成果表达方式,即基于图表二维表达方式和基于ESRI公司的ArcEngine组件的三维表达方式. 展开更多

关键词 强潮地区 海底管线状态检测 海底声学探测 检测成果表达

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基于声波探测海底浅层沉积物特性的方法研究 被引量：7

9

作者 吴锦虹 吴百海 +2 位作者 刘强 曾洁莹 邹大鹏 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2008年第1期114-119,共6页

利用声波在水中的传输特性进行海底浅层沉积物特性的探测。在实践应用中有实验室方法、现场测量方法和海底声学遥测方法,并研制出大量的仪器。由于海上和海底实际条件的限制,声波探测方法都存在一定的不足之处,由此提出了声衰减测试沉... 利用声波在水中的传输特性进行海底浅层沉积物特性的探测。在实践应用中有实验室方法、现场测量方法和海底声学遥测方法,并研制出大量的仪器。由于海上和海底实际条件的限制,声波探测方法都存在一定的不足之处,由此提出了声衰减测试沉积物特性以及建立实验室模拟海底环境探测方法的设想。 展开更多

关键词 海底声学遥测方法 声波探测 海底浅层 沉积物特性

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水平变化环境下的拖线阵海底参数反演研究 被引量：6

10

作者 邱海宾 杨坤德 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期298-304,共7页

匹配场反演(MFI)方法是快速获取海底参数的一种有效途径。常规方法采用垂直阵(VLA)可以实现海底声学参数的反演,但是其机动性较差,无法实现大面积海域海底声学参数的快速获取,而且随着声源与VLA之间距离的增大,水平变化环境将严重影响VL... 匹配场反演(MFI)方法是快速获取海底参数的一种有效途径。常规方法采用垂直阵(VLA)可以实现海底声学参数的反演,但是其机动性较差,无法实现大面积海域海底声学参数的快速获取,而且随着声源与VLA之间距离的增大,水平变化环境将严重影响VLA的反演效果。拖线阵的优势在于能够快速机动,声源与接收阵可以同时拖动,保持较近的相对距离,从而减弱甚至忽略水平变化性对反演性能的影响。研究了利用拖线阵在水平变化环境下对海底参数进行反演的方法。反演采用低频宽带声源信号和线性匹配场处理器,并引入贝叶斯理论与蒙特卡罗方法对参数的后验概率密度(PPD)进行分析。研究结果表明:在水平变化环境下,拖线阵同样能实现海底声学参数的准确反演,并且随着声源频率数量的增多、拖线阵长度的增加,MFI结果收敛更好、可信度更高。通过计算声场传播损失并与真实海洋环境声场比较发现,反演得到的海底参数用于声场预报时,误差较小,验证了反演方法的正确性。 展开更多

关键词 声学 匹配场反演 海底声学参数 拖曳水平阵 距离相关环境

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JFR海底热液区多波束声纳数据处理与分析 被引量：1

11

作者 唐秋华 李杰 +2 位作者 吴永亭 周兴华 张化疑 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期368-373,共6页

基于收集到的东太平洋海隆北段Juan de Fuca Ridge热液活动区的高精度多波束声纳数据,应用加权移动平均算法,生成典型的高精度海底DTM;应用声纳图像处理技术,生成高分辨率海底声纳镶嵌图,并对其海底地形及海底声学图像进行处理和分析。... 基于收集到的东太平洋海隆北段Juan de Fuca Ridge热液活动区的高精度多波束声纳数据,应用加权移动平均算法,生成典型的高精度海底DTM;应用声纳图像处理技术,生成高分辨率海底声纳镶嵌图,并对其海底地形及海底声学图像进行处理和分析。通过处理与分析,对JFR热液区海底地形地貌特征有了初步认识,对于我国大洋调查和海底热液区探测具有一定的借鉴作用。 展开更多

关键词 海底热液活动区 多波束测深系统 海底地形 海底声学图像

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海底重力取样技术的探讨 被引量：15

12

作者 阮锐 《海洋测绘》 2009年第1期66-69,共4页

对重力取样器的用途、使用及相关技术进行了较全面的介绍,尤其介绍取样作业中的一些实际经验,对该取样器的技术特点、相关技术和未来发展方向进行深入的探讨。

关键词 重力取样器 取样器 海底沉积物 海底声学特性

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强潮地区桥墩局部冲刷模型验证方法研究——以杭州湾跨海大桥桥墩局部冲刷研究为例 被引量：8

13

作者 姜小俊 刘南 +2 位作者 刘仁义 韩海骞 胡建炯 《浙江大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期112-116,共5页

从建立强潮地区桥墩局部冲刷模型的重要性出发,简要介绍了通过水槽试验所建立的杭州湾跨海大桥局部冲刷模型.强潮特性使得杭州湾跨海大桥桥墩局部冲刷的实际数据获取难度较大,据此提出了基于海底声学探测技术的数据获取方案,即利用多波... 从建立强潮地区桥墩局部冲刷模型的重要性出发,简要介绍了通过水槽试验所建立的杭州湾跨海大桥局部冲刷模型.强潮特性使得杭州湾跨海大桥桥墩局部冲刷的实际数据获取难度较大,据此提出了基于海底声学探测技术的数据获取方案,即利用多波束测深技术进行桥墩局部海床高程测量、利用多普勒声学测量技术进行潮流测量等,同时结合底质钻孔取样进行底质分析.在介绍了实测数据的处理方法后,结合桥墩设计资料进行了模型参数的计算及模型验证,并根据桥墩实际情况对验证结果进行了相关分析,最后肯定了本方案对于强潮地区进行桥墩局部冲刷观测的适用性. 展开更多

关键词 强潮区域 桥墩局部冲刷模型 海底声学探测技术 模型验证

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海洋水声调查及信号处理方法的研究 被引量：4

14

作者 赵先龙 孙磊 王川 《海洋测绘》 2009年第2期67-69,共3页

水声环境包括海洋中影响声信号传播的各种参数,传统上,这些参数的测量都是由从事水声及其设备研究的专业人员进行,而且需要许多实验室测量仪器,所以,一直被称为水声实验。就如何将海洋水声参数的测量工程化,实现多航次、大面积的高效率... 水声环境包括海洋中影响声信号传播的各种参数,传统上,这些参数的测量都是由从事水声及其设备研究的专业人员进行,而且需要许多实验室测量仪器,所以,一直被称为水声实验。就如何将海洋水声参数的测量工程化,实现多航次、大面积的高效率水声调查,对信号获取方法、信号分析与处理方法进行了探索性研究,并在专门的数据处理软件研制中,对提出的联合时频分析法进行了验证。 展开更多

关键词 水声调查 传播损失 环境噪声 海洋混响 海底声学特性 声源级

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海洋地球物理技术的发展 被引量：30

15

作者 金翔龙 《东华理工学院学报》 2004年第1期6-13,共8页

海洋地球物理的海底探测技术在 2 0世纪里的迅猛发展推动了地球科学的进展。高精度的导航定位技术是实现海底高精度探测的基础。高精度的导航定位包括水面船只和水下探测系统的精确定位。现代水面船只定位依赖以全球卫星定位技术为主的... 海洋地球物理的海底探测技术在 2 0世纪里的迅猛发展推动了地球科学的进展。高精度的导航定位技术是实现海底高精度探测的基础。高精度的导航定位包括水面船只和水下探测系统的精确定位。现代水面船只定位依赖以全球卫星定位技术为主的导航定位系统 ;水下定位系统主要发展有超短基线定位系统 (USBL)、短基线定位系统 (SBL)和长基线定位系统 (LBL)等。海洋重力测量系统的主体技术得到改进 ,陀螺稳定平台广泛采用光纤陀螺技术 ,开发出改正交叉耦合效应的新技术 ,系统实现数字化控制 ,卫星测高技术引入海洋重力测量领域。海洋地磁测量发展出光泵式测量技术、多分量测量技术和梯度测量技术 ,近数十年快速发展起来的海底声学探测技术有多波束测深技术、声纳侧扫技术和浅层剖面测量技术等 ,这些技术已经在当代海底科学研究、海底资源勘查、海洋工程和海洋开发等方面发挥出极其重要的作用。在新的世纪里 ,海洋地球物理仍然保持着前沿科学的地位。 展开更多

关键词 海洋地球物理 海底探测 导航定位 海洋重磁测量 海底声学探测

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任意倾斜的硬地层声速测量(折射法)

16

作者 张叔英 《声学技术》 CSCD 1990年第1期1-6,44,共7页

本文讨论了应用折射法对任意倾斜地层进行声速测量的有关问题。从Ａｄａｃｈｉ的折射声线时距曲线的一般表达式出发。结合声线示踪的几何方法导出了计算具有任意倾斜界面的硬地层声速的表达式。对声速测量的误差问题作了定量的研究。得... 本文讨论了应用折射法对任意倾斜地层进行声速测量的有关问题。从Ａｄａｃｈｉ的折射声线时距曲线的一般表达式出发。结合声线示踪的几何方法导出了计算具有任意倾斜界面的硬地层声速的表达式。对声速测量的误差问题作了定量的研究。得到的误差估计公式为声速测量系统的设计提供了依据，从而提出了一个能够消除地层倾斜角不确定性对测量精度影响的双激发声速测量方法。 展开更多

关键词 海底声学 任意倾斜硬地层 声速测量 折射法 声速计算 误差分析

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考虑信标运动的水下联合定位算法 被引量：1

17

作者 秦显平 明锋 许扬胤 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期2036-2043,共8页

为融合全球导航卫星系统/声学测量与海底信标之间声学测量优势,同时考虑导航信标因海底洋流等因素而引起的运动,本文提出考虑信标运动的水下联合定位算法,并采用3000 m水深海域的实测数据进行试验计算。试验结果表明:联合定位估计的声... 为融合全球导航卫星系统/声学测量与海底信标之间声学测量优势,同时考虑导航信标因海底洋流等因素而引起的运动,本文提出考虑信标运动的水下联合定位算法,并采用3000 m水深海域的实测数据进行试验计算。试验结果表明:联合定位估计的声速模型与声速测量值之间的差异小于0.15 m/s;与全球导航卫星系统/声学定位相比较,联合定位获得的海底导航信标运动轨迹具有更高的精度,全球导航卫星系统/声学定位及联合定位的基线残差统计值分别为-0.302±0.740 m、0.007±0.169 m;试验区海底导航信标水平运动幅度可达3 m,周期性运动模型可以较好地描述试验区海底导航信标的运动轨迹。 展开更多

关键词 海底导航信标 弹性定位 全球导航卫星系统/声学定位 水下联合定位 海底声学测距 平均声速 声速模型 声学导航

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