海洋声学层析及其研究中的一种新方法

概述了海洋声学层析的基本理论,从射线传播时间、简正波传播时间、简正波相位等角度阐述了海洋声学层析研究中对海洋监测的具体实现方法。针对目前海洋声学层析研究的现状和不足之处提出了一种新的方法,利用声场的耦合简正波理论进行浅海声学层析研究。     

基于BP神经网络的海洋声学仪器信号识别方法

分析了几种常用海洋声学仪器信号的基本特征,提出一种基于误差反向传播(back propagation,BP)神经网络,以实现对信号特征参数进行分类、识别的方法.该方法采用短时傅里叶变换提取信号特征参数,运用Levenberg-Marquardt算法训练BP神经网络.以实测海洋声学仪器信号的特征参数进行训练后,采用实测和仿真样本对BP神经网络的识别能力进行测试.实验结果表明,BP神经网络能够有效地区分不同海洋声学仪器的信号,识别准确率达到95%以上,且虚警率低于5%.该研究成果可用于识别海域中不同海洋声学仪器,检测海洋中声学仪器的工作状态.该识别方法对于其他海洋声信号的识别研究也有一定的参考价值.     

海洋声学测温及声层析法

海洋声层析法作为检测海洋内部变化一有力手段，正面临着海洋声学大惊讶观测新挑战。本文就海洋声传播的绝热近似；声传播时间的百弛性依稀；声8速剖面的线性及非线性反演等与声学大惊讶观测相关的一些水声学问题的发展现状及存在问题等进行了综述性论述。文中还介绍了赫德岛预演实验等利用声层析法观测海洋内部变化的一些具体应用例。     

海洋气候声学测温计划

温室效应引起的地球变暖是威胁人类生存的全球性环境问题。海洋在缓解全球气候变暖的过程中起着十分重要的作用,因此,测定海洋变暖趋势受到世界的关注。大范围海洋声学测温是基于声波能在大洋中远距离传播以及海水中声速是温度灵敏函数的原理,通过测量远距离脉冲声信号的传播时间可以推算海洋温度的时、空变化。SCOR已成立了声学监测大洋的96工作组,决定在全球大洋设网进行常年观测,名为海洋气候声学测温(ATOC)计划。本文着重介绍该计划及我国参加该计划的意义。     

海洋波导中三维目标的快速声学成像

研究了用声点源入射波所获得的近场散射数据来成像海洋波导环境中三维未知目标的反问题．发展了一种指示器样本快速成像方法,即不需要预先知道未知目标的声学特性就能非常快速成像．数值试验表明：该方法对成像海洋波导中三维目标是有效的,即使在有限孔径的测量方式和具有噪声散射场测量数据的情况,也能够得到未知目标的一个理想成像,而且还表明了海洋波导边界的多重反射效应对成像效果具有一定的正面影响．     

深海声学专辑·编者按

正海洋声学研究在保障海洋权益和促进海洋经济发展方面具有重要作用.随着我国海洋权益不断拓展,海洋声学研究正按着著名水声学家中国科学院院士汪徳昭先生提出的"由浅入深,由近及远"的方针向深远海方向发展.在国家自然科学基金项目、国家重大基础研究项目和国家"全球变化与海气相互作用"专项等项目的支持下,我国在深海声学理论研究、实验技术和应用研究等方面取得了一系列重要进展.本专辑总结了国内中国科学院声学研究所、西北工业大学、哈尔滨工程大学和中国海洋大学等多家研究单位的一些最新研究进展.     

海底底质声学现场探测设备机械系统研究

海底底质声学特性在海洋工程勘察、海底资源勘探开发、海洋军事国防建设等方面具有重要的应用价值.随着海洋事业的发展,对海底底质声学现场探测设备的要求也越来越高.首先介绍了所研制的海底底质声学现场探测设备的机械系统,然后基于AMESim和Workbench联合分析,确定了机械系统的工作荷载,以滑轮组支架为例进行了优化.研究表明,经过仿真优化,能够大幅度降低机械系统总质量,延长设备水下作业时间.研究成果对海底底质声学现场探测设备机械系统设计具有参考价值.     

黄东海灾害地质类型及声学反射特征

高分辨率声学剖面资料是识别海洋灾害地质现象的有效手段。该文利用国家“126”专项调查在黄东海海域获得的各种声学剖面及历史资料，在黄东海海底及浅层识别出多种灾害地质类型，如潮成沙脊、沙波、古河道、断层、浅层气等。根据对它们的声学特征及成因机制的分析。作者认为：潮流是黄东海海底表层灾害地质形成的主要动力因素；而浅层灾害地质因素以古河道、断层、浅层气等为主。     

中国声学学会

1964年,中国物理学会成立声学学会;1978年,中国电子学会成立应用声学学会;1985年,汪德昭、马大猷、应崇福、魏荣爵、魏墨盦等科学家共同协商,合并声学学会和应用声学学会,成立中国声学学会。中国声学学会是全国声学科学技术工作     

浅海环境下的声学灵敏度核函数研究

灵敏度核函数是声学观测量扰动与声速扰动之间的关系量,表征了声学观测量对声速场扰动的敏感性及其空间特性.目前在水声学中灵敏度核函数的研究主要集中于水平均匀的海洋声波导中,针对不同的声速扰动,灵敏度核函数体现出良好的线性特性.由于实际的海洋声波导往往是水平不均匀的情况,灵敏度核函数的空间特性与波导的空间不均匀性间存在较复杂关系,需开展进一步探究.首先模拟了水平均匀的浅海声波导环境中的声传播,分析了不同射线对应的相位灵敏度核函数和传播时间灵敏度核函数特性,结果表明,相位和传播时间灵敏度核的空间特性存在较大差异,相位灵敏度核在沿着本征射线上影响较大,而传播时间灵敏度核的影响区域主要在本征射线周围的菲涅尔区.继续模拟了不同的本征射线,声速场对灵敏度核的影响程度也存在较大差异.针对水平不均匀海洋波导情况,相应仿真结果显示当声源距涡旋中心较远时,仿真射线对应的相位灵敏度核函数的空间积分值趋于恒定,这表明灵敏度核函数同样适用于水平不均匀的海洋波导中,其灵敏性与射线和声速扰动的相对空间位置有关.这些结果为灵敏度核函数在海洋声学实验站点优化设计和海洋环境参数声学获取等方面的应用提供有利支撑.