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高浓度悬浮泥沙的声学观测 总被引：13，自引：0，他引：13
在分析高浓度悬浮泥沙的声衰减机理和进行实验研究的基础上,研制了两种型号的超声波观测仪器(UBD-500/1500超声重度计)用于悬浮泥沙浓度剖面的连续和实时观测,并且已经在长江口航道的浮泥探测、黄河小浪底水库的泥沙观测中得到应用.讨论了测量原理和仪器的设计、标定等问题.这种基于声衰减测量原理的观测仪器的主要优点是标定简便和稳定,含沙量观测范围为10～800kg/m3,标定后的测量误差可达±5%(F.S). 相似文献
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综述了目前海洋声层析研究的两个热点问题 ,归纳了用声学方法监测气候变化和反演内波两个领域所取得的研究进展 ,总结了研究过程中存在的问题 相似文献
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水声通信及组网的现状和展望 总被引：1，自引：0，他引：1
水声通信是海洋中无线信息传输的主要技术手段。水声通信技术在海洋环境监测、水下航行器/载人潜水器作业等方面有着广泛应用。同时,水声信道传输状态多变、海洋作业环境恶劣,对通信算法和设备可靠性有较高要求,水声通信及组网成为目前的研究热点。文中面向海洋环境监测领域,从水声通信物理层技术、网络技术及组网应用等方面进行介绍,并对未来技术趋势进行展望。 相似文献
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南海北部陆坡海域是孤立内波的活跃区,孤立内波在该海域能够引起水体环境较强烈的水平不均匀性,从而影响声场干涉结构。将描述宽带声信号强度干涉条纹斜率的波导不变量视为一种分布,能更准确地分析声场的距离*频率干涉结构。本文研究了孤立内波环境下过渡海域声场的距离*频率干涉结构,依据实测孤立内波海洋环境,得到孤立内波环境下随距离变化的声速剖面,利用抛物方程方法仿真过渡海域声场干涉结构。在此基础上,利用拉东变换和傅里叶变换结合的谱值分离方法在低信噪比环境下提取波导不变量分布。分析表明孤立内波环境下过渡海域的声场类影区、类会聚区的波导不变量取值更丰富。 相似文献
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1 .IntroductionSphericalshellsandcircularcylindricalshellshavebecomethemajorstructuralformsfornaviga tiondevicesunderwater,suchassubmarine ,torpedo ,andsoon .Theintegratedsphericalshellsareoftenusedascommunicationandtransportationtools,andserveasworkroomsforexternalexaminationandrepairoflargenavigationdevicesunderwatertoo .Especiallyforthesphericaldouble shell,itisveryusefulforthedeepmarineworks .Inthesphericaldouble shell,severalinternalringplatesareusuallydesignedtoconnecttheinnerandoutersph… 相似文献
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探讨淡水养殖尤其是大水域网箱养鱼中由于投饵方式的不当和投饵量过多导致过剩饵料沉积引起水域环境污染的解决方法。本研究利用鱼类的听觉生物学特性,参考音响驯化技术的有关参数,结合投饵用400 Hz正弦波连续音对鲤(Cyprinus carpioLinnaeus)进行了音响驯化实验。结果表明,最初放声时,实验鱼产生惊愕反应,迅速离声源而去;但驯化6 d后,实验鱼在放声后迅速游向声源,摄食时间由最初的150 s缩短到实验后期的60 s。整个实验阶段放声组与对照组摄食时间差异极显著(P<0.01),摄食率和特定生长率无显著差异(P>0.05)。根据实验鱼的生长参数,求得了参考投饵量曲线和方程。本实验结果为音响驯化技术在淡水鱼养殖中的推广应用提供了基础数据。 相似文献
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海洋声层析是1979年美国科学家W.Munk等人提出的,通过测量传播时间等声传播信号有关参量反演声波所穿越的海洋特征,得到大面积海域中的海洋动力学状态及其变化的估计。声层析方法自提出以来受到各国的重视。在最初的20 a间,以全球测温计划(ATOC)为代表的一系列验证实验推动了声层析的理论研究、设备研制和应用。步入21世纪后,声层析与海洋动力学的数据同化、利用滑翔机等设备的移动声层析以及沿海声层析得到重视,并进行了相关的理论与实验研究。纳入成像旗下的声层析希尔伯特方法、有效低功耗的分布式传感网络声层析,以及被动声层析,或将成为声层析未来研究的重要方向。 相似文献
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为研究小尺度海底沉积物样品的声衰减特性,作者提出了用声学探针测量海底沉积物声波幅值的新方法,对沉积物样品扰动小,两个测量点的距离可小于波长,为海底沉积物微观声衰减测量提供了新手段。作者用小于波长的间隔逐点测量了沉积物的压缩波幅值,数据分析表明沿沉积物柱状样全长的声衰减满足指数衰减模型。目前主要用同轴差距衰减测量法获得海底沉积物声衰减数据,但该方法不能辨识声衰减模型,因此不同海区的测量结果难以建立联系。对此作者又提出用声吸收系数反演的幅值比与声衰减系数反演的R值(两种幅值比的比值)作评价依据,分析了垂直轴差距衰减测量法获得的南海海底沉积物声衰减测量数据,发现部分沉积物样品声衰减的R值远大于1,其声衰减不满足指数衰减模型。在声衰减满足指数衰减模型的条件下,用Hamilton的声衰减和频率经验公式预报的南海沉积物声衰减比与作者用声学探针测量海底沉积物所得的声衰减比对比,通过对R值分析得出Hamilton的声衰减和频率经验公式可以预报南海沉积物声衰减比的范围。作者提出的声学探针测量海底沉积物声衰减的方法的优点是既能获得声衰减数据又能辨识声衰减模型,不同海区测量的沉积物声衰减比可用R值建立联系。 相似文献
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本文介绍了一种水声扩谱通讯中，应用子波对多普勒效应进行补偿的方法。针对多普勒效应本身是否会随时间变化，分别应用直接估计、自适应估计的方法。其中自适应多普勒补偿方法同自适应信道均衡算法结合在一起，对多普勒漂移、信道参数进行联合估计。两种方法都应用了子波变换对多普勒展宽程度进行估计并用线性插值进行补偿。计算机仿真结果令人满意。 相似文献
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海洋声场环境研究需要对不同深度的海洋声学环境要素进行同步测量,而感应耦合数据传输技术可实现多个单通道水声测量仪之间的同步采集和记录。文中阐述了感应耦合数据传输技术的特点及其在海洋声学环境同步测量中的应用,介绍了一种利用感应耦合数据传输技术实现数据同步测量的声学浮标系统,详细描述了系统的方案设计、结构组成及感应耦合部分的关键技术。实验水池测试表明,该系统工作稳定可靠,数据同步性好,具有良好的应用前景。 相似文献
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水声数字通信系统的仿真 总被引：1，自引：0，他引：1
本文介绍了利用计算机仿真水声数字通信系统。介绍了数字通信系统的组成部分之后，重点介绍水声信道的仿真以及调制方法的选取，通过计算机的仿真提高了水声通信系统设计的有效性，对实际出海实验很有帮助。 相似文献
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内波为发生在层结海洋内部的亚中尺度波动,是物理海洋学研究,特别是海洋混合及能量级串研究,不可或的缺环节。孤立内波的突发性巨大冲击能量可对水下航行和工程设施构成灾难性威胁,实现实时监测与预报海洋内波具有重大现实意义。南海是全球海洋中超强内波多发海区之一。长期现场观测表明,吕宋海峡以西海域内孤立波振幅高达150～200 m,且终年发生。因此,南海是目前海洋内孤立波观测与研究热点海域。本文以2015年至2021年间发表的论文为依据,评述南海内波研究新进展,认为7 a来研究成果取得质的提升。第一,实现了由卫星为主要手段2D观测到以卫星与潜标同步3D观测为主要手段的提升。由此催生出振幅240 m超强内孤立波、中尺度涡对内波的调制作用、重现周期23 h 内孤立波、浅海内孤立波裂变现象、深海盆内波及动能级串等创新成果。第二,研究区开始呈现向中部深海盆扩展趋势。迄今为止,南海内波观测与研究集中在吕宋海峡以西和北部陆架,现已出现向中部深海盆扩展趋势。第三,海洋探测高新技术应用于南海内波观测与研究,取得了突破性成果。由卫星高度计沿轨海面高度场二维平面波分解技术得出的南海M2内潮辐射图,解决了多年争论不休的南海北部内波生成机制和生成源地问题。人工智能技术成功应用于建立南海邻近的边缘海内波传播预报模式。模式预报的一个潮周期之后内波波峰线位置与后续卫星图像上显示的位置之间的平均相关系数达95%,平均距离均方根差为3 km。快速深潜剖面浮标技术应用于南海北部深海盆,得出0～3 500 m 全水深内波波段（周期为0.1～1.8 d）波动引起的水温起伏幅度垂直分布。高分辨水下声成像技术,包括人工地震技术和回声探测仪,成功应用于南海北部陆架内波观测与研究。其中回声探测仪图像空间分辨率达10 cm,清楚显示出内孤立波波包精细结构,可精确测得水平尺度仅为2 m的孤立波特征半宽度。可以预期,大量科学研究成果的积累,特别是采用人工智能技术建立内波传播预报模式的成功实例,必将为开发南海内波精准预报模式奠定基础。 相似文献
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Centimeter-Level Positioning of Seafloor Acoustic Transponders from a Deeply-Towed Interrogator 总被引：1，自引：0，他引：1
Aaron D. Sweeney C. David Chadwell John A. Hildebrand Fred N. Spiess 《Marine Geodesy》2013,36(1):39-70
An array of three seafloor transponders was acoustically surveyed to centimeter precision with a deeply-towed interrogator. Measurements of two-way acoustic travel time and hydrostatic pressure made as the interrogator was towed above the array were combined in a least-squares adjustment to estimate the interrogator and transponder positions in two surveys spanning two years. No transponder displacements were expected at this site in the interior of the Juan de Fuca Plate (48?11′ N, 127?12′ W) due to the lack of active faults. This was confirmed to a precision of ±2 cm by least-squares adjustment. Marginally detectable blunders in the observations were shown to affect the transponder position estimates by no more than 3 mm, demonstrating the geometric strength of the data set. The accumulation of many hundreds of observations resulted in a significant computational burden on the least-squares inversion procedure. The sparseness of the normal matrix was exploited to reduce by a factor of 1000 the number of calculations. The acoustic survey results suggested that the near-bottom sound speed fields during the two surveys were in better agreement than inferred from yearly single-profile conductivity, temperature, and pressure (CTD) measurements. 相似文献
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Dae Choul Kim Gwang Hoon Lee Young Kyo Seo Gil Young Kim Seok Yun Kim Jeong Chang Kim Soo Chul Park Roy Wilkens 《Marine Georesources & Geotechnology》2004,22(1):21-31
Shallow gas in the Korea Strait shelf mud (KSSM) off SE Korea, revealed by high-resolution subbottom profiles, is associated with acoustic blanking, acoustic turbidity, seepages with plumes in the water column, and seafloor depressions. The acoustic blanking, characterized by strong, consistent top reflection and wipeout below, is most dominant. The seaward edge of the acoustic blanking zone generally coincides with the 100-m water-depth contour, suggesting that the water depth (the pressure) may control the distribution of shallow gas. The acoustic turbidity, characterized by diffuse top reflection, is a dark smear, partially blanking the data below. The seepages with plumes, characterized by vertical smearing and disturbed seafloor, are seen only along the shallowest, landward edge of the acoustic blanking zone. This may suggest that the decreased gas solubility at shallow water depths, caused by the lowered pressure, increases the volume of free gas in the sediments, facilitating the gas escape. The seafloor depressions, interpreted as pockmarks, are accompanied by cone-shaped acoustic masking, which is probably the reflection from a narrow vent of gas. The gas-related acoustic anomalies appear to occur mostly in the upper, recent mud of the KSSM. Neither permeable beds nor faults, which can act as vertical migration pathways for deep thermogenic gas, are evident in the recent mud. We interpret that the bacterial degradation of organic matter in situ is the main source for the gas in the KSSM. The upwelling off SE Korea may be an important source for the increased organic matter in the area. 相似文献
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DAE CHOUL KIM GWANG HOON LEE YOUNG KYO SEO GIL YOUNG KIM SEOK YUN KIM JEONG CHANG KIM 《Marine Georesources & Geotechnology》2013,31(1-2):21-31
Shallow gas in the Korea Strait shelf mud (KSSM) off SE Korea, revealed by high-resolution subbottom profiles, is associated with acoustic blanking, acoustic turbidity, seepages with plumes in the water column, and seafloor depressions. The acoustic blanking, characterized by strong, consistent top reflection and wipeout below, is most dominant. The seaward edge of the acoustic blanking zone generally coincides with the 100-m water-depth contour, suggesting that the water depth (the pressure) may control the distribution of shallow gas. The acoustic turbidity, characterized by diffuse top reflection, is a dark smear, partially blanking the data below. The seepages with plumes, characterized by vertical smearing and disturbed seafloor, are seen only along the shallowest, landward edge of the acoustic blanking zone. This may suggest that the decreased gas solubility at shallow water depths, caused by the lowered pressure, increases the volume of free gas in the sediments, facilitating the gas escape. The seafloor depressions, interpreted as pockmarks, are accompanied by cone-shaped acoustic masking, which is probably the reflection from a narrow vent of gas. The gas-related acoustic anomalies appear to occur mostly in the upper, recent mud of the KSSM. Neither permeable beds nor faults, which can act as vertical migration pathways for deep thermogenic gas, are evident in the recent mud. We interpret that the bacterial degradation of organic matter in situ is the main source for the gas in the KSSM. The upwelling off SE Korea may be an important source for the increased organic matter in the area. 相似文献
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作者从一维波动方程反问题的数学模型出发,经拉氏变换,根据Sondhi-Gopinath法,导出了分布参数系统一维声阻抗反问题的解析式.该解是一个称为脉冲响应参量的函数,它可由地面观测波场和位移速度来确定. 相似文献