谭 浩，陈 聪，沈 滨

(1.海军工程大学 电气工程学院，湖北 武汉 430033；2.海军工程大学 基础部，湖北 武汉 430033；3.武汉东湖学院 机电工程学院，湖北 武汉 430212)

声场和磁场一直都是水下目标探测主要的信号特征源，但是消声降噪和消磁技术的不断发展与成熟，使得探测这两种物理场信号的难度不断增大，于是海水中的电场信号逐渐受到了更大的关注，因为无论船舶是静止还是运动，其周围海水中都存在电场[1]。传感器和信号处理技术的不断发展，已经使水下的电场成为除声场和磁场外另一个重要的暴露源[2]。

船体由金属构成，主要成分方面，船身是钢，螺旋桨是铜。海水中，钢和铜因极化电位不同而产生的腐蚀电流和阴极保护(Cathodic Protection，CP)系统输出的防腐电流会经海水由船壳流向螺旋桨，再通过螺旋桨主轴及各机械部件流回船壳形成回路，从而在海水中产生0.1 Hz以下的准静态电场[1]，如图1所示。如果船身防腐涂层不均匀，也会造成局部腐蚀更加剧烈，那么腐蚀电流也会在船身的不同区域之间形成“船壳腐蚀区域—海水—牺牲阳极”回路。而静态电场经过螺旋桨的调制，还会形成频率与螺旋桨转动频率一致的轴频电场，其信号的频谱特征明显，也容易成为船舶水下的暴露源[3-5]。

图1 产生水下电场的电流回路Fig.1 Current loop of electrostatic field underwater

总的来说，船体的腐蚀和水下电场的形成是由于船壳不同金属成分的极化电位存在差异，因此，船身电位的均匀化程度就能够影响船体的腐蚀状况和水下的电场目标特征。……