水下平台声学兼容性技术综述
2020-03-09葛锡云周宏坤郭杨阳魏柠阳
海洋工程装备与技术 2020年6期
葛锡云,周宏坤,郭杨阳,魏柠阳
(中国船舶科学研究中心深海载人装备国家重点实验室,无锡 214082)
0 引 言
随着国内外水下载人、无人平台技术的发展,以探测作业为主要使命的水下平台受到越来越多的关注。这一类水下作业平台通常搭载大量的水下声学设备,以实现探测、通信、导航等功能。当多型声学设备同时工作时,会受到海洋环境噪声、站体噪声以及相互之间的声干扰,包括同频干扰和带外干扰,从而造成探测数据跳变、误报以及目标图像无法识别。因此需要对全平台声学设备进行兼容性研究与统筹设计,包括声学设备性能分析、声学设备参数选型、声学设备在水下平台上的布置位置及声学设备的工作时序等。声学兼容性研究与设计的目的是最大限度地降低环境对设备、平台对设备、设备对设备的影响,并将各声学设备的性能发挥到最佳,提高水下平台探测作业的效能。
1 概 述
声学兼容性主要考虑的因素包括海洋环境噪声、平台辐射噪声以及设备水声兼容性。
1.1 海洋环境噪声
海洋环境噪声对声学设备的影响不可忽略。虽然深海的噪声水平要比浅海小得多,但是深海大型载人平台时常需要和水面母船或作业潜器进行水声通信、定位和探测,声波经过近水面区域会受到较强烈噪声干扰,这种干扰只能从信号处理的角度进行降噪处理。
在水声学[1]中,噪声声压是一个随机量,与时间量之间不存在确定关系,因此分析噪声声压幅值的频谱没有意义,而噪声的功率谱函数是一个确定的统计量,反映了噪声各频率分量的平均强度。……
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