2024, 7(1):112-118.DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2024.07.014
摘要:为获取墨西哥湾区域海水的温度、盐度和比容异常数据,采用地转经验模态 GEM 方法,通过将墨西哥湾区域的所有历史实测温盐深数据整合在一起,建立一个散点的拉格朗日矩阵,将已有的温盐深数据投影到此二维空间上,从而建立一个传播时间与温度、盐度和比容异常的经验关系。进而结合 IES 实测的传播时间便可最终反演得到温度、盐度和比容异常,得到流速剖面。最后根据构建的墨西哥湾区域的地转经验模态,便可推知墨西哥湾区域的海水传播时延随着温度、盐度和比容异常的变化关系,为更好地研究该海域深海温盐流场提供了有效根据。
2024, 7(1):119-127.DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2024.07.015
摘要:逆式回声仪(Inverted Echo Sounder,IES)是深海声层析领域主要的信息采集设备,它发射声信号并根据接收时间来反演海洋区域的物理性质。但是由于海洋深度的不均匀性,不同设备采集的信息难以进行统一使用。针对上述问题,基于墨西哥湾逆式回声仪采集数据开展研究,结合 IES 数据转化方法实现传播时间信息的拟合与去噪。还针对季节偏差与参考面转化进行深入研究,提出了一种考虑季节偏差的方法,将季节偏差从测量数据中剔除,并将时间数据转化到定义参考面上,有效提升了数据处理方法的鲁棒性。方法可适用于其他海域逆式回声仪数据的处理,也可为其他类似研究提供参考。
2024, 7(6):655-664.DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2024.06.011
摘要:深海开发具有极高的经济战略意义,而深海高压、高盐度的极端环境中极易引起金属设备的应力腐蚀问题。以揭示 2 种铝合金材料设备在深海环境中的力学载荷与腐蚀之间的关系以及具体的腐蚀机理为目标,使用实验测试配合有限元计算的方法对设备模型中不同材质的各个部位分别进行了固体力学及电化学腐蚀耦合的数值模拟仿真分析。计算结果表明在0.5 km深度海域中,7049铝合金材质设备表面最大腐蚀速率仅为0.013 mm/a,这一数值略低于6A02铝合金材质设备表面0.016 mm/a的最大腐蚀速率,证明7049铝合金材料更适应深海服役环境。
2023, 6(1):63-71.DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2023.01.008
摘要:大深度无人潜航器是深渊科研、工程及军事应用领域的重要技术装备。介绍了大深度无人潜航器的国内外研究现状及其应用领域,分析了有待重点突破的总体设计与集成、深海结构与材料、高效能源动力、 高速水下通信、组合定位导航、自主感知与控制等关键技术,并展望了大深度无人潜航器的未来发展趋势。
2023, 6(1):95-105.DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2023.01.012
摘要:深海远程水声信道具有多径时延长、信道非最小相位等特点,当扩频增益不足以抑制多径干扰时,信道均衡是必要的。将双向判决反馈均衡技术应用于 M 元扩频水声通信系统,减小判决反馈均衡错误传播概率,提高常规符号判决反馈均衡器输出信噪比。通过正交 M 元扩频解扩结果比较正向和反向信道特性, 调整分集合并权重因子。和等增益合并正反向均衡输出结果的传统双向判决反馈均衡方法相比,该算法可进一步提高接收处理增益。通过仿真深海远程水声信道获得的试验结果证实了算法的有效性。
2022, 5(1):73-79.DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2022.01.012
摘要:深海上浮平台是水下装备技术朝信息化、智能化方向发展的未来趋势,对根本扭转我海上战略安全形势、在深远海有效拒止强敌具有重大意义。针对深海上浮平台长期服役、水下快速上浮、大深度耐压密封等特点,提出了一种基于回转体外形的大型航行器外形设计及水动力特性预报,着重解决平台在无动力上浮时的低阻性要求,经过理论估算和 CFD 软件仿真验证,仿真结果满足设计要求,对深入研究无动力深海上浮平台提供重要技术支撑。
2022, 5(3):185-195.DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2022.03.001
摘要:随着海上行动愈发频繁和激烈,海上安全事故频发,深海打捞救援日趋重要。以美军 F-35C 战机南海坠机为案例,详细梳理深海打捞相关设备和流程,重点分析影响深海打捞作业的海洋环境要素,并使用业务化产品对比分析 F-35 战机 3 次坠海时海洋环境参数的异同,最后对加强遂行深海打捞任务的能力建设提出建议。
2022, 5(3):196-201.DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2022.03.002
摘要:目前,以美国为代表的海洋军事强国纷纷制定深海军事技术发展规划,加大深海的战略投入, 争夺海洋规则制定的主导权,深海战场将成为未来智能化作战的重要战场和军事争夺的制高点。为深入了解美军深海战场建设的未来趋势和制定合理的发展对策,对美军深海战场建设的发展开展研究。介绍了美军深海战场工程设施、深海战场武器装备、深海信息系统等方面的发展情况,总结了美军深海战场建设的发展趋势,对我国深海战场建设发展提出了思考与启示。
2022, 5(5):397-406.DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2022.05.002
摘要:可靠声路径(Reliable Acoustic Path,RAP)是深海声传播的重要通道之一,其受界面影响较小, 传播损失较低,可以传播到较远的距离,而且在临界深度以下,环境噪声较低;其次,可靠声路径有效避开了多途扩展现象,声线以结构稳定的直达声为主。在总结可靠声路径物理机理和声传播优势的基础上,对比分析了几种不同海洋参数条件下 RAP 声传播特性,然后采用射线模型仿真分析了 RAP 声信道内的接收声线结构,之后基于仿真的 RAP 信道进行了单载波通信性能的分析。仿真结果发现:在 RAP 声信道内,直达声能量高,传播损失低,声线结构稳定且多途扩展小,对环境变化不敏感,在 35 km 左右的中远程距离内具有很高的信噪比;相同仿真条件下,RAP 区域的误码率较同距离浅深度的接收低很多,而且 RAP 区域接收信号信噪比高出其他区域 10 dB 左右。该研究结果对于实现垂直方向上深海信息的跨域传输具有重要意义。
2022, 5(6):580-586.DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2022.06.014
摘要:深海战场空间的独特性和超前性引发了深海军事的发展和变革,并逐步改变军事斗争的战略态势。因此,迫切需要加速形成深海战场环境保障能力,为维护我国安全和海外利益拓展等提供基础支撑。总结归纳了深海概念及环境影响,提出面临形势与未来挑战,深入分析深海战略威慑、水下航行、导航定位、 预置武器和预报预警等场景下的战场环境保障需求,最后提出深海战场环境保障建设的措施建议。