網(wǎng)站建設(shè) 企業(yè)觀點(diǎn),房源管理系統(tǒng)軟件排名,網(wǎng)站建設(shè)稅金會(huì)計(jì)分錄,合肥網(wǎng)站建設(shè)網(wǎng)站模板一、背景知識(shí)簡(jiǎn)介 聲納#xff0c;由于水中聲速較快#xff08;1500米每秒#xff09;#xff0c;而且傳播距離遠(yuǎn)#xff08;最大能到200公里#xff09;#xff0c;所以聲納這種機(jī)械波遠(yuǎn)比雷達(dá)的電磁波在水中實(shí)用。 識(shí)別結(jié)果 類似于B超#xff0c;靠回聲得到一團(tuán)團(tuán)的…一、背景知識(shí)簡(jiǎn)介聲納由于水中聲速較快1500米每秒而且傳播距離遠(yuǎn)最大能到200公里所以聲納這種機(jī)械波遠(yuǎn)比雷達(dá)的電磁波在水中實(shí)用。識(shí)別結(jié)果類似于B超靠回聲得到一團(tuán)團(tuán)的亮斑由于是徑向所以一般只能獲得“相對(duì)距離與相對(duì)角度”瀑布圖將360度展平而得到的圖像頻率高頻比低頻精度高但是傳播距離沒有低頻遠(yuǎn)后面講傳播損失頻率會(huì)作為一個(gè)影響變量二、聲納方程聲納分為主動(dòng)敲聽反射和被動(dòng)偵聽主動(dòng)聲納SE SL - 2 * TL TS - (NL - AG)被動(dòng)聲納SE SL - TL - NL DI - DT其中的中間變量下面詳細(xì)介紹聲納還可分為船殼艦載聲納、拖曳聲納兩種。略三、中間變量相關(guān)因素與影響鏈條1-基礎(chǔ)概念介紹簡(jiǎn)稱英文全稱中文名稱概念單位SLSource Level發(fā)射聲源級(jí)主動(dòng)聲吶發(fā)射信號(hào)在 1 米處的聲壓強(qiáng)度表征發(fā)射信號(hào)的初始能量dB re 1 μPa·mNLNoise Level接收機(jī)背景噪聲級(jí)聲吶接收機(jī)處的環(huán)境噪聲強(qiáng)度包含海洋環(huán)境噪聲、自噪聲等dB re 1 μPaDIDirectivity Index接收機(jī)指向性指數(shù)描述聲吶陣對(duì)特定方向信號(hào)的匯聚能力值越高抗干擾能力越強(qiáng)dB相對(duì)量DTDetection Threshold檢測(cè)閾值聲吶滿足指定檢測(cè)概率和虛警率時(shí)所需的最小信號(hào)相對(duì)噪聲余量dB相對(duì)量TSTarget Strength目標(biāo)強(qiáng)度目標(biāo)對(duì)入射聲波的反射能力表征目標(biāo)反射聲壓相對(duì)于入射聲壓的比例dB相對(duì)量TLTransmission Loss傳播損失聲波從發(fā)射點(diǎn)到接收點(diǎn)的能量衰減量包含擴(kuò)展損失、吸收損失等dB相對(duì)量RLReverberation Level混響級(jí)海洋中散射體反射形成的干擾聲壓強(qiáng)度是主動(dòng)聲吶的主要干擾源dB re 1 μPaSESignal Excess信號(hào)余量/回聲余量聲吶接收信號(hào)強(qiáng)度與檢測(cè)所需強(qiáng)度的差值SE≥0 表示可有效探測(cè)dB相對(duì)量SenReceiver Sensitivity接收靈敏度接收機(jī)可分辨的最小輸入聲壓強(qiáng)度通常以 1 μPa 為參考基準(zhǔn)dB re 1 μPa2-相關(guān)影響鏈條圖Mermaid 流程圖代碼--- config: layout: elk --- flowchart LR subgraph EnvironmentEffects[環(huán)境基礎(chǔ)屬性] A[溫度 T] B[鹽度 S] C[深度 D] D1[頻率 f] E[帶寬 B] end subgraph s1[噪聲與信號(hào)參數(shù)中間層] N[環(huán)境噪聲 NL (海洋環(huán)境)] O[自噪聲 NS (平臺(tái)噪聲)] P1[干擾噪聲 NJ (干擾源)] Q[信號(hào)級(jí) S (SL-2TLTS)] R[混響級(jí) RL] end A -- F[聲速 c (T,S,D)] K[吸收系數(shù) alpha (f,T,S,D)] B -- G[密度 rho (T,S,D)] K C -- H[壓強(qiáng) P (D)] K D1 -- I[脈沖寬度 τ (1/B)] K M[目標(biāo)強(qiáng)度 TS (目標(biāo)幾何,f)] E -- I F -- J[傳播損失 TL (c,f,D)] I -- L[混響級(jí) RL (SL,TL,SS,V)] N -- S[總噪聲 NT (NLNSNJRL)] O -- S P1 -- S R -- S Q -- T[信號(hào)余量 SE (S - NT DI - DT)] S -- T四、C實(shí)現(xiàn)寫代碼時(shí)就是怕沒有參照和對(duì)比不知道自己找的公式是否正確于是一般找個(gè)典型數(shù)值表看看輸出是否不離譜。發(fā)射聲源級(jí)SL【查表】這部分主要是看主動(dòng)聲納型號(hào)的屬性查表有根據(jù)功率進(jìn)行轉(zhuǎn)化的但是不太準(zhǔn)背景噪聲級(jí)NL這部分涉及海面噪聲、環(huán)境噪聲、自噪聲艦船自己發(fā)出的噪聲一般進(jìn)行對(duì)數(shù)求和處理。接收機(jī)指向性指數(shù)DI【查表】這部分需要根據(jù)具體型號(hào)查表得到檢測(cè)閾值DT目標(biāo)強(qiáng)度TS傳播損失TL典型表格聲吶頻率吸收系數(shù) αdB/km1km 傳播損失球面擴(kuò)展10km 傳播損失柱面擴(kuò)展50km 傳播損失柱面擴(kuò)展備注100Hz0.008dB/km20.008dB40.08dB60.4dB多為遠(yuǎn)程拖曳聲吶頻段吸收損失極小500Hz0.03dB/km20.03dB40.3dB61.5dB低頻段適合遠(yuǎn)距離探測(cè)干擾小1kHz0.068dB/km20.068dB40.68dB63.4dB中低頻交界常作為常規(guī)聲吶基礎(chǔ)頻段5kHz0.35dB/km20.35dB43.5dB77.5dB中頻段兼顧探測(cè)距離與分辨率10kHz0.8dB/km20.8dB48dB90dB中高頻船殼聲吶常用頻段吸收損失開始顯著20kHz2.0dB/km22.0dB50dB130dB高頻段適用于中短距離精準(zhǔn)探測(cè)50kHz7.0dB/km27.0dB77dB380dB高頻多用作近程成像聲吶遠(yuǎn)距離損耗劇增100kHz15.0dB/km35.0dB115dB785dB超高頻僅適配近距離目標(biāo)檢測(cè)如避障聲吶對(duì) Francois-Garrison 公式的一個(gè)簡(jiǎn)化工程版本// 計(jì)算海水吸收系數(shù) alpha (dB/km) // freq_hz: 頻率 (Hz) // temp_c: 溫度 (°C) [0, 30] 較合適 // salinity: 鹽度 (‰) [30, 38] 較合適 // depth_m: 深度 (m) [0, 1000] 較合適 double seaWaterAbsorption(double freq_hz, double temp_c, double salinity, double depth_m) { if (freq_hz 0.0) return 0.0; double f freq_hz / 1000.0; // 轉(zhuǎn)為 kHz double T temp_c; double S salinity; double z depth_m; // 壓強(qiáng) (atm) double P 1.0 z / 10.33; // 1 atm ≈ 10.33 m // ------------ Boric acid relaxation absorption (dB/km) ------------ double f1 0.78 * sqrt(S / 35.0) * exp(T / 26.0); double a1 0.106 * (f1 * f * f) / (f * f f1 * f1); // ------------ Magnesium sulfate relaxation absorption (dB/km) ------------ double f2 42.0 * exp(T / 17.0); double a2 0.52 * (S / 35.0) * (T 273.15) / 293.15 * exp(-T / 12.0) * (f2 * f * f) / (f * f f2 * f2); // ------------ Viscous (pure water) absorption (dB/km) ------------ double a3 0.00049 * (T 273.15) / 293.15 * exp(-T / 27.0) * f * f; // ------------ Pressure (depth) correction ------------ double D z / 1000.0; // 深度以 km 為單位 double a a1 a2 a3; // 經(jīng)驗(yàn)修正隨深度增加略有減小Francois-Garrison 建議的簡(jiǎn)化形式 a a * (1.0 - 0.005 * D); return a; }混響RL信號(hào)余量回聲余量SE靈敏度Sen【查表】根據(jù)聲納型號(hào)查詢屬性五、目標(biāo)識(shí)別這部分靠聲音的特征、聲譜來判斷本博客主要講是否能探測(cè)到這部分略。https://www.bilibili.com/video/BV1Wi4y1L7oJ如何解讀聲吶圖像 | 聲吶基礎(chǔ)知識(shí) | 古野科技 | 古野電氣株式會(huì)社的產(chǎn)品網(wǎng)站參考聲吶方程相關(guān)參數(shù) - 知乎