海洋电磁环境及其对水中目标特性应用的挑战

简要介绍了国内外海洋环境水下电磁场特性研究情况,分析了研究水下电磁环境的必要性。以实测海洋环境电磁场数据分析结果说明了海洋电磁环境的复杂性,指出为应对电磁特性应用所面对的挑战,海洋水下电磁环境研究应该加强的方向和目标。     

海洋环境水下电磁场激励源综述

通过总结海洋环境水下电磁场源的产生机理、基本特性、频带幅值以及观测方法,确定了不同海域普遍存在、影响程度较大并且规律性较强的场源。最终给出具有重要研究价值的典型场源,即海洋大地电磁场、海浪感应电磁场、海流感应电磁场和工频电磁场。     

海洋环境工频磁场量级的快速估计方法

海洋环境中工频电磁场是舰船水下电磁场测量的重要干扰源之一.对工频电磁场进行测量时由于水下布放难度较大,对测试海域进行多点测量并不现实.通过对工频电磁场海水中透射基本理论的分析,提出了一种工频磁场的快速估计方法,实测验证了方法的有效性.     

海洋环境水下电场时频特征分析

目的掌握海洋环境水下电场主要能量来源和衰减规律。方法结合理论研究环境电场幅值随时间的变化规律,重点分析水下环境电场不同频带的频谱分布,最后计算得到海洋环境水下电场不同频点的幅值在整个频带所占比重。结果海洋环境水下电场随海水电导率和海水运动强度的减弱,幅值降低,能量主要集中在0.01~1 Hz的低频以及工频处,在一定的空间范围内海洋环境水下电场的一致性较强。结论实验结果与理论分析结果具有一定的吻合度。     

海洋环境电场统计特性研究

由于海水运动十分复杂,要了解并掌握海洋环境电场特性,仅仅依靠模型计算所得结果难以与实际相符.文中以实验为基础,采用三分量水下电场测量系统对大连附近海域进行了长期的观测,通过统计得出了该区域海洋电场幅值、电场峰峰值的主要分布特征.由此可知,海洋环境电场特性虽然复杂,但也是可以获取、积累并分析的,而对海洋电场的主动观测,是...     

基于谐波簇自适应线谱增强器的舰船轴频电场检测

针对舰船轴频电场存在于1～7 Hz的频率范围且存在明显谐波成分的特点,将谐波簇自适应线谱增强技术运用到舰船轴频电场信号处理中.通过仿真研究确定了相关参数,对测试信号处理后,其线谱功率谱强度较附近连续谱增强了0.056μV/m,可见将该方法运用于电场轴频信号处理可以有效地抑制背景噪声.     

自适应智能电磁防护材料测试方法研究

目的在强电磁场环境下研究自适应智能电磁防护材料的相变特性。方法针对自适应智能电磁防护材料相变前后电导率的变化范围大、需要强场激励状况,考虑测试系统强场生成、大动态范围、测试精度以及相应的绝缘性和较高的安全性要求,采用电容充放电原理设计强场激励测试电路,搭建绝缘环境,确保操作的安全性和测试数据的可靠性。结果利用测试系统对现有商业化电阻器进行验证试验,得到的特性曲线与理论相一致。结论测试系统能够满足自适应智能电磁防护材料相变特性试验的需求,可获取有效且可靠的测试数据。     

试验海区自然环境数据库系统初步设计

基于获取的试验海区自然环境数据的特点,选取合适的开发工具对试验海区自然环境数据库的框架结构进行设计和建设,并在此基础上进行了数据库在水下装备仿真计算方面的应用开发研究。该数据库对于剥离海洋环境背景条件下的目标特性研究工作具有现实意义。     

两栖装备入舰引导系统方案研究

目的针对两栖装备上下登陆舰时自动化程度低、无法全天候实施的问题,提高恶劣海况和黑夜条件下的登舰作业能力,提出一种两栖装备入舰引导系统设计方案。方法依托装备再制造升级技术手段,通过水下探测器接收登陆舰发射的超声波定位脉冲信号,获得装备相对位置和路线规划信息,有效规避航线水下障碍物,提高装备登舰的准确度和效率。结果针对系统发出的超声波信号部分被水下超声接收器接收的情况,对海水、海洋环境噪声和海洋混响等因素对声波信号传输特性的影响展开研究,重点分析了浅海海域的季节性声速剖面、传播过程中的声强损失,对海洋环境噪声、海底和海面的等效平面波混响级进行数学建模,通过静态和动态试验,验证了模型推导的准确性和数据的可靠性。结论通过浅海多径传播信号合成模型和双路径传播的信号衰减模式的推导,为求解声波传播模型的波动方程奠定了基础。     

海洋环境对声纳系统影响研究

声纳对水下目标的探测,依赖于海面、水下和海底等战场环境。由于海洋环境复杂多变,要正确熟练操作声纳装备必须充分了解海洋环境及其对声纳探测的影响情况,这样才能在深海战场上占据有利位置。文中分析了海洋声学环境特征,研究了声学环境对声纳探测的影响情况。     

电磁场对污泥回流工艺混凝效能和絮体特性的影响

本研究采用电磁场对回流污泥进行磁化处理,考察了不同强度和时间电磁作用对污泥回流过程的混凝效果和溶解性有机物去除效能的影响.结果表明,磁化污泥可改善污泥回流混凝过程的浊度和DOC去除率,比磁化之前分别提高了3.7%、32.4%,足够大的磁场强度和必要的磁化时间对混凝效能改善有较显著的作用;磁化作用可使回流污泥和混凝时混合水的Zeta电位升高,使混凝时的絮体特性得到了明显改善,絮体具有更大的成长速率、平均絮凝指数和平均粒径,絮体结构更加密实、规则.     

基于长基线测量的水下电场特性分析研究

目的研究海洋环境电场的空间分布。方法借助长基线测量系统提供的一定空间增益,提高测量信号的强度,从而测量低频电场不同测量体在24 h内的幅度变化,以及0.1,0.2,0.5,1,10 Hz等5个不同典型频点的概率密度分布。结果水下电场的空间分布会由于电极间距的不同导致幅度有所差异,但整体的变化趋势基本一致。0.1,0.2,0.5,1 Hz频点随着频率的增加,幅度对整体的贡献越来越小,而10 Hz频点的幅度变化无明显规律。在24 h的连续观测中,DC-1 Hz极低频电场的幅度分布并不满足正态分布,而是随着时间变化具有一定的规律性。结论得到了不同频点的海洋水下环境电场的空间分布特性。     

基于电磁混响技术的电磁环境与自然环境综合试验技术

目的研究电磁环境与自然环境综合试验方法。方法针对装备电磁环境与温度、湿度环境的多物理场综合试验需求,基于电磁混响技术,解决不同环境模拟相容性问题,对关键部件进行分析和设计,并依据相关标准进行了性能测试。依据IEC61000-4-21,分别测试电磁环境与自然环境综合箱在常温、高温和低温条件下的场均匀性。结果综合场均匀性偏差最大值小于3 d B,性能满足标准要求。结论基于电磁混响技术的综合试验方法,为装备在多重环境应力综合作用下效应机理研究和适应性考核提供了手段。     

电磁环境适应性试验仿真系统研究

目的 基于三维GIS(地理信息系统)构建一套仿真系统,模拟不同作战场景下电磁环境(侦察、探测、干扰、通信、导航等)对武器装备造成的影响,实现电磁环境适应性试验的仿真需求.方法 以GIS系统和电磁传播算法为基础,以模型管理、想定规划、仿真推演、态势显示和模型数据库为主要框架,提出电磁环境适应性试验仿真系统的基本结构,论述...