国家重点基础研究发展计划(613110010202)
- 作品数：6 被引量：15H指数：2
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- 相关机构：哈尔滨工程大学中国船舶重工集团公司中国船舶重工集团公司第七一○研究所更多>>
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- 相关领域：理学交通运输工程一般工业技术水利工程更多>>
- 利用残缺样本声速重构声速剖面被引量：9
- 2012年
- 用经验正交函数(experiential orthogonal functions,EOF)表示声速剖面受限于样本声速的测量深度,应用该方法重构声速剖面只能计算到样本中最浅剖面的深度。要想进行全海深声速剖面的重构,必须对残缺的样本声速进行合理地外延。为此,首先对样本中温度和盐度进行了外延,然后根据声速经验公式计算得到了全海深的样本声速。在此基础上,通过解多元方程组的办法求解经验正交函数系数达到了声速剖面重构的目的。结果表明,提出的声速剖面外延方法是有效的。另外,只要知道声速剖面变化较剧烈深度上的3个点的声速值就能重构声速剖面,对于文中的数据来说,重构的均方根误差可达到0.872 m/s;增加经验正交函数的阶数能提高重构精度,但5阶以上,阶数的继续增加对精度的提高将不会有显著的影响。
- 张维黄益旺王延意
- 关键词：经验正交函数声速剖面多项式经验公式
- 声速剖面反演对基阵倾斜失配的敏感性研究被引量：2
- 2015年
- 通过推导基阵倾斜失配给声传播时间计算带来的误差,分析了这种参数失配对基于声传播时间的声速剖面反演结果的敏感性。研究结果表明,小角度倾斜时,由基阵倾斜所带来的声速剖面反演误差与倾斜俯仰角近似成正比,与声传播时间近似成反比。当基阵倾斜方位与声源一基阵连线方向一致时带来的误差最大,而垂直时误差最小。理论计算与仿真、实验结果在变化趋势和数量级上具有较好的一致性,为反演误差预报提供了参考。
- 张维杨士莪黄勇
- 关键词：敏感性基阵声速失配
- 负梯度声速下特征声线与传播时间快速求解方法
- 2016年
- 求解特征声线最直接的方法是采用"扫描-插值-迭代"的声线跟踪法,过程较复杂,计算速度较慢。将负梯度声速环境下特征声线的起始掠射角表示为声速、海水深度、声源与接收点相对位置的方程,通过采用量子粒子群算法求解方程直接获得掠射角,进而确定特征声线和传播时间。与声线跟踪法相比,所提出的方法由于不存在数值累计误差和角度插值误差,因此精度更高,另外速度也更快,适合浅海负梯度环境下特征声线与传播时间的快速求解。
- 张维
- 关键词：量子粒子群
- 基于微扰法的快速声速剖面反演被引量：1
- 2013年
- 传统的基于声传播时间的声速剖面反演需要多次搜索不同声速剖面条件下的特征声线,降低了声速剖面反演的速度.通过一个简单的近似,微扰法将实际声传播时间表示为背景声速下的声传播时间与扰动项之和,从而使得声速剖面反演由原来的非线性优化问题转化为线性方程组的求解形式.实验数据处理结果表明,与传统方法相比,虽然微扰法反演的精度下降了近50%,但是计算时间由10h减少到了3s,从而实现声速剖面海上实时监测.
- 张维杨士莪黄益旺宋扬
- 关键词：微扰法
- 声速剖面快速反演浮标系统与算法研究被引量：1
- 2015年
- 为了快速获取大面积海域声速剖面(SSP),介绍了一套具有全球差分定位(DGPS)、短波通信等功能的声纳浮标系统。传统的基于声传播时间的声速剖面反演,由于需要搜索不同声速剖面时的特征声线,存在速度慢的问题。为此,提出采用微扰法快速计算声传播时间,并以之为代价函数反演了南海某海域声速剖面。实验结果表明:该声纳浮标在4级海况下具有良好的可靠性与稳定性;与传统方法相比,虽然微扰法反演的精度下降了近1倍,但是计算时间由10 h减少到了3 s;文中所提出的声纳系统与反演算法能满足声速剖面海上实时监测的要求。
- 张维
- 关键词：声学微扰法声纳浮标
- 基于爆炸声传播时间的声速剖面反演被引量：6
- 2012年
- 特征声线搜索以及传播时间测定的精确性是基于声传播时间的声速剖面反演的关键。在具有倾斜海底的三维海域,声线在海底的反射会导致水平偏转,给特征声线搜索和声传播时间计算带来了困难。为此,首先提出一种三维空间特征声线搜索方法。通过对南海海洋环境反演实验数据的处理,分析了声线的水平偏转对声传播时间的影响,并用爆炸声传播时间作为代价函数,用量子粒子群算法作为优化算法进行了声速剖面反演。结果表明,海底坡度较大时,声线的水平偏转对声传播时间影响较大,考虑声线的水平偏转能有效地减小声传播时间计算的误差,进而使得声速剖面反演的精度得到显著提高。
- 张维杨士莪黄益旺唐俊峰宋扬
- 关键词：爆炸声量子粒子群
