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公开(公告)号：CN112051577B
公开(公告)日：2024-06-11
申请号：CN202010675820.6
申请日：2020-07-14
Applicant: 中国船舶重工集团公司第七一五研究所
Abstract: 本发明公开了一种利用分段式垂直阵实现深海中距目标测距及定深方法，与目前常见其他深海被动目标测距与定深方法相比，本发明无需经过复杂运算来获取精确的声场结构特征，而是仅利用了深海声速剖面信息，从而依据声互易性原理和分层介质折射效应原理，通过斯涅尔定律以波束形成和关联处理得到的入射角作为输入，通过递推的方法求得对应的目标声线，进而由分布在不同深度的垂直阵数据处理结果进行融合，可以较准确地对中距离目标进行测距和定深。该方法具有实现代价较低，计算量小，实时性强，通过仿真数据处理分析验证，对不同距离‑深度的目标均具有一定的测距和定深能力。
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公开(公告)号：CN112579967B
公开(公告)日：2024-01-05
申请号：CN202011398003.7
申请日：2020-12-04
Applicant: 中国船舶重工集团公司第七一五研究所
Abstract: 本发明公开了一种应用抛物方程模型求解水下声场简正波模态的方法，步骤如下：将能量守恒水声抛物方程模型中的多步矩阵运算简化为单步传递矩阵运算形式，并对传递矩阵进行特征值分解，根据传递矩阵的准对称性，获得一组相互正交的声场传播模态；通过与简正波理论声场表达式进行对比，得到基于抛物方程模型的简正波本征值和本征模态的近似表达式，实现声场简正波模态快速求解。本发明的有益效果为：本发明提出的简正波本征值和本征向量计算的新方法计算结果与简正波模型得出的结果吻合良好，同时新方法可以根据网格划分，灵活计算简正波的模态。
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公开(公告)号：CN113010836A
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202011398005.6
申请日：2020-12-04
Applicant: 中国船舶重工集团公司第七一五研究所
Abstract: 本发明提出一种预报空气中声源产生的水下声场的抛物方程模型方法，在水声抛物方程模型的基础上，将水‑海底‑海底人工吸收层三层介质波导推广到空气完全匹配层/人工吸收层‑空气‑海水‑海底‑海底完全匹配层/人工吸收层五层波导。数值仿真结果表明，基于抛物方程方法的空气中声源水下声场计算模型声传播预报结果与简正波模型和波束积分方法吻合，同时该模型可以有效预报海底地形变化环境下的空气中声源激发的水下声场。
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公开(公告)号：CN112711918B
公开(公告)日：2023-09-01
申请号：CN202011464262.5
申请日：2020-12-14
Applicant: 中国船舶重工集团公司第七一五研究所
IPC: G06F30/28 , G06F17/15 , G06N3/006 , G06F113/08
Abstract: 本发明提出一种基于高斯函数拟合的气泡尺寸分布反演方法，首先用修正的高斯函数表示待反演的气泡尺寸分布，将气泡尺寸分布的反演转化为修正的高斯函数系数的反演问题。然后结合气泡振动修正的等效密度流体近似模型作为正演模型建立反演所需的代价函数，利用混合优化算法DEPSO寻优得到待反演的修正高斯函数系数，进而得到含气海洋沉积物中的气泡尺寸分布。该方法考虑了沉积物中气泡尺寸分布的存在形式，一定程度上可减少待反演参数的个数，并可仅利用衰减信息实现气泡尺寸分布的反演，且反演结果拟合的衰减数据与测量的衰减数据吻合较好。该方法是海底浅层气勘探识别领域应用的创新方法。
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公开(公告)号：CN114662040A
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN202210153990.7
申请日：2022-02-20
Applicant: 中国船舶重工集团公司第七一五研究所
Abstract: 本发明公开了一种周期起伏海底声场简正波模态计算方法,所述方法包括以下步骤，首先，根据水声抛物方程模型递推计算方程，将多步矩阵计算简化为单步传递矩阵计算；然后对远距离声场计算写成多步不同传递矩阵的乘积的形式；对多步传递矩阵相乘得到的系统传递矩阵进行开根号平滑处理得到平滑传递矩阵；随后对平滑传递矩阵进行特征值分解，将抛物方程矩阵方程表示成特征值和特征向量的形式，与简正波声场表达式进行比较，进而获得周期起伏海底环境下平滑平均简正波本征值和本征模态。本发明可有效的计算简正波本征值和本征模态，海底地形起伏将使得本征值实部减小，虚部增大，模态幅度变小，深度方向形状向海面压缩，高阶模态受到的影响更加明显。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113010836B
公开(公告)日：2024-03-08
申请号：CN202011398005.6
申请日：2020-12-04
Applicant: 中国船舶重工集团公司第七一五研究所
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公开(公告)号：CN112579967A
公开(公告)日：2021-03-30
申请号：CN202011398003.7
申请日：2020-12-04
Applicant: 中国船舶重工集团公司第七一五研究所
Abstract: 本发明公开了一种应用抛物方程模型求解水下声场简正波模态的方法，步骤如下：将能量守恒水声抛物方程模型中的多步矩阵运算简化为单步传递矩阵运算形式，并对传递矩阵进行特征值分解，根据传递矩阵的准对称性，获得一组相互正交的声场传播模态；通过与简正波理论声场表达式进行对比，得到基于抛物方程模型的简正波本征值和本征模态的近似表达式，实现声场简正波模态快速求解。本发明的有益效果为：本发明提出的简正波本征值和本征向量计算的新方法计算结果与简正波模型得出的结果吻合良好，同时新方法可以根据网格划分，灵活计算简正波的模态。
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公开(公告)号：CN112051577A
公开(公告)日：2020-12-08
申请号：CN202010675820.6
申请日：2020-07-14
Applicant: 中国船舶重工集团公司第七一五研究所
Abstract: 本发明公开了一种利用分段式垂直阵实现深海中距目标测距及定深方法，与目前常见其他深海被动目标测距与定深方法相比，本发明无需经过复杂运算来获取精确的声场结构特征，而是仅利用了深海声速剖面信息，从而依据声互易性原理和分层介质折射效应原理，通过斯涅尔定律以波束形成和关联处理得到的入射角作为输入，通过递推的方法求得对应的目标声线，进而由分布在不同深度的垂直阵数据处理结果进行融合，可以较准确地对中距离目标进行测距和定深。该方法具有实现代价较低，计算量小，实时性强，通过仿真数据处理分析验证，对不同距离‑深度的目标均具有一定的测距和定深能力。
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公开(公告)号：CN114675279A
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN202210153989.4
申请日：2022-02-20
Applicant: 中国船舶重工集团公司第七一五研究所
Abstract: 本发明公开了一种求解垂直发射阵激发水下声场的方法,所述方法包括以下步骤，首先在垂直发射阵近场范围内空间，海底地形近似为水平，采用简正波理论计算多点源激发的声场和，组成初始声场，作为后续与距离有关环境下的声场的输入，然后应用抛物方程模型由近及远递推求解对应距离的声场，实现垂直发射阵激发水下声场的计算。本发明实现了复杂环境下垂直发射阵声源激发水下声场的快速预报，获得准确的声场计算结果。
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公开(公告)号：CN112711918A
公开(公告)日：2021-04-27
申请号：CN202011464262.5
申请日：2020-12-14
Applicant: 中国船舶重工集团公司第七一五研究所
IPC: G06F30/28 , G06F17/15 , G06N3/00 , G06F113/08
Abstract: 本发明提出一种基于高斯函数拟合的气泡尺寸分布反演方法，首先用修正的高斯函数表示待反演的气泡尺寸分布，将气泡尺寸分布的反演转化为修正的高斯函数系数的反演问题。然后结合气泡振动修正的等效密度流体近似模型作为正演模型建立反演所需的代价函数，利用混合优化算法DEPSO寻优得到待反演的修正高斯函数系数，进而得到含气海洋沉积物中的气泡尺寸分布。该方法考虑了沉积物中气泡尺寸分布的存在形式，一定程度上可减少待反演参数的个数，并可仅利用衰减信息实现气泡尺寸分布的反演，且反演结果拟合的衰减数据与测量的衰减数据吻合较好。该方法是海底浅层气勘探识别领域应用的创新方法。
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