作者:杨 茗(中国船舶重工集团公司第七二六研究所, 上海 201108)
摘要:根据海洋水声环境的常见现象,分析海洋水声环境在水声探测设备应用环节存在的影响,研究操作水声探测设备的有效方法,旨在加强海域探测能力。
关键词:海洋水声环境;水声探测设备;海洋内波;中尺度海洋涡旋
RECRUITMENT
海洋水声环境对水声探测设备使用的影响
1、海洋水声环境的常见现象
这里提到的中尺度涡主要是指具有某种特性的水团在其他属性水体的包围下,导致发生封闭顺时针、反时针旋转运动,在海洋环境内呈现中尺度特点。大洋环境内的海流流系两侧有环流性涡旋的存在,这种环流性涡旋便是中尺度涡[1]。这种形式的涡旋直径在 100~200 km 之间,涡流流速在 2~3.9 kN区间内,影响深度与持续时间较大。
1.2 海洋锋
1.3 海面波动
1.4 海洋内波
1.5 海底
2、 海洋水声环境在水声探测设备应用环节存在的影响
2.1 降低水声探测精准性
当声源和接收装置全都位于海洋近表层时,声源发出的声波经过深海海水的反射后会折回海面,并在间隔 60~70 km 的区域范围内形成较高声强环带状区域,称之为深海会聚区。通过会聚区效应监测目标信号,可以发现两个特征:一是目标信号直接出现与消失。这与声会聚区、影区有直接关系,因为装载平台、目标均处在运动状态下,相互态势也是不断变化的,如果此时突然出现目标信号代表目标已经驶入到声会聚区内,若目标信号再次突然消失,则代表已经离开目标声会聚区域驶入影区。二是目标信号的持续时间有限。一般目标信号只能持续几分钟,其原因在于装载平台、目标为相对运动的过程,会聚区域的范围有限。
中尺度涡作为海洋环境中比较常见的一种中尺度现象,在强环流、温度、声速结构等方面有显著特征,所以难免会对航行状态下的舰船安全造成威胁。一方面,舰船开始各项行动前需要全面分析活动海域内的海洋涡分布,确定海洋涡是否存在、判断海洋涡属性与作用范围等;另一方面,若活动海域范围内存在海洋涡,布设水声探测设备时,要针对目标位置将其设置在偏冷一侧,如果海洋涡为冷涡,那么水声探测设备要远离涡中心位置,若遇暖涡时建议布设在涡中心。
3、操作水声探测设备的有效方法
3.1 采用低频探测确定目标
如果水声探测设备在操作过程中,针对目标噪声进行跟踪,建议实时描绘出运动轨迹。等间隔描绘可以将目标方位的改变真实呈现出来,将其与所在船只运动轨迹对比,便可以大概判断目标运动方向。
4、结语
海洋水声环境是水声探测设备实际应用的重要影响因素,操作人员需要切实掌握比较常见的几种水声环境现象,以便在目标探测环节能够及时分析周围环境,作出正确的判断,以免因为海洋水声环境了解程度不足而影响到探测设备的使用,降低探测目标的准确性。
计与实现[J].海洋工程装备与技术,2019(5):698- 707.
[2] 笪良龙,过武宏,崔宝龙,等.海洋水声环境敏感区诊断与适应
性观测研究进展[J].应用声学,2019(4):553- 561.
[3] 张英东,黄俊斌,顾宏灿,等.弱反射光纤光栅水听器水声探测
机理研究[J].舰船电子工程,2018(12):180- 184.

声明:本公众号相关内容均来自主流媒体及公众号,非商业用途,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。版权归原作者所有,如有发现侵犯您的权益,请后台联系编辑,我们会尽快删除相关侵权内容。

