水下光源主光轴光谱辐照度分布模型

根据光传输理论和水体光学衰减规律,提出了水下光源主光轴上光谱辐照度随距离分布的理论模型,确定了模型结构。在此基础上,采用数值计算的方法对模型中各待定参数进行求解,根据模型结构特点提出了对不同参数进行分步拟合的思路并给出了具体的参数求解方法。为了验证建模方法的准确性和可行性,根据水下光源实测数据进行建模并对模型的精度进行了评估。结果显示:模型拟合数据与水下实测数据吻合程度较高,拟合误差的方均根值仅为实测数据方均根值的4%,说明模型拟合精度较高。该方法有望用于水下光场建模、水下图像处理等应用领域。     

基于改进条件生成对抗网络的水下图像增强方法

光在水中传播使得红色光衰减严重,从而导致水下图像在颜色上出现偏绿或偏蓝的颜色色差。针对这一红色光衰减现象,提出了一种改进条件生成对抗网络的方法来对水下图像进行增强处理。首先使用动态阈值对原始图像进行初步颜色校正,之后利用条件生成对抗网络在编码与解码连接处引入链接块学习水下图像与正常图像之间的映射关系来实现水下图像的色彩恢复,再使用双边滤波算法进行图像去噪,提高图像的可视性。在损失函数中引入L1与L2损失结合对图像颜色进行学习,同时加入焦点损失来解决样本比例高度不平衡现象。实验结果表明,此方法在水下图像的颜色失真和模糊方面都有很好的增强效果,获得了较好的视觉效果。     

水下目标光学隐蔽深度遥感获取方法

针对用透明度盘深度(SD)估计水下目标的光学隐蔽深度(OCD)的方法缺乏科学性与准确性,提出了利用水色卫星遥感数据获取水下目标光学隐蔽深度的方法。在给出水下目标光学隐蔽深度概念的基础上,分析了水下目标对水中光传输的影响,并根据目标背景对比度传输方程建立了水下目标隐蔽深度与透明度盘深度的转换关系。建立了水下目标光学隐蔽深度的遥感获取模式,并对模式进行了实验验证。结果表明,黑色模型的理论计算和实测数据的相对误差小于30%,而白色模型的理论计算和实测数据的相对误差小于20%。     

高频地波雷达中断信号恢复方法研究

信号中断是造成高频地波雷达回波谱信噪比下降的主要原因之一.在传统的中断信号恢复方法-自回归(Autoregressive,AR)模型的基础上,提出了基于反向传播(Back Propagation,BP)神经网络的信号恢复方法.通过实测数据验证了两种方法的处理效果,结果表明:BP神经网络的预测误差小于AR模型的预测误差,随着预测点数的增加,误差增长率小于AR模型,同时BP神经网络恢复方法对海洋回波信号能量损失较小.     

基于简正波的水声通信接收器置放规则分析

为了减小这些因素对水声通信的影响,以传播损失(TL)为衡量标准,对水声通信接收器的置放规则进行了分析。仿真结果可以得出结论:低频更适宜水声通信;当声源和接收端位于同一海深时,传播损失小于某固定阈值的概率较大,且传播损失随距离呈有规则的变化;声速剖面是影响水下信息传输传播损失分布的最主要因素。     

基于简正波的水声通信接收器置放规则分析（李）

【】：水声通信可以利用的频率范围非常窄,并具有多途效应严重、噪声水平高等特点,这些因素严重制约了水声通信的有效性和可靠性。为了减小这些因素对水声通信的影响,本文以传播损失(TL)为衡量标准,对水声通信接收器的置放规则进行分析。首先,建立简正波模型,计算传播损失。其次,改变接收器的位置,分别对固定海洋环境、变海底参数、变海深、变声速剖面这几种情况进行传播损失的仿真。然后,从仿真结果中提取小于某固定阈值的概率生成概率曲线,通过分析图像可以得出结论：低频更适宜水声通信；当声源和接收端位于同一海深时,传播损失小于某固定阈值的概率较大,且传播损失随距离呈有规则的变化；声速剖面是影响水下信息传输传播损失分布的最主要因素。     

声传播损失试验分析与仿真

声传播损失是水声环境调查的主要内容之一,也是声场预报的重要参数之一。文章利用时频分析方法和能量计算,对声传播数据进行了处理,分析了某海域海洋声学环境特性以及声传播损失的空间分布,并与抛物方程（RAM）模型仿真结果进行了对比分析。结果表明,试验数据和仿真吻合良好,验证了模型的适用性以及声场预报的可行性。     

千岛湖复杂地形条件下传播损失的估计与现场测量

湖区、港口近海、多山浅海等复杂地形条件下声传播建模难度大、距离相关的逐点测量过程复杂,本文提出使用UUV（Unmanned Underwater Vehicle）平台进行现场测量,其具有机动性强、快速高效等优点。本文使用统计学方法来处理湖试实验数据,同时用BELLHOP模型对信道仿真建模并估计传播损失参数。对比发现,当声源在恒温层时仿真与实测相符,在负梯度层时相差较大,主因在于湖区地形和底质的复杂多变导致触底声波的折射与吸收难以估计。实验说明复杂地形环境中传播损失的估计仍需依赖现场测量,而使用UUV平台的快速测量法是一种高效可靠手段。      

基于光束空间展宽的水下前向散射成像模型

基于主动照明的水下成像技术一直是人们感兴趣的方向之一.水对光的强烈散射和衰减,尤其是多次散射效应,使水下光束传输过程变得十分复杂.为分析和仿真水下成像过程,提出了一种基于空间展宽的水下前向散射成像模型,其空间展宽采用Wells提出的调制传递函数(MTF),并考虑了介于目标与接收器之间的水体散射光对像面照度的贡献.模型弥补了Wells模型与实测结果的偏差,仿真图像与实测图像具有较好的一致性,表明了模型在水下前向散射成像仿真方面的有效性.     

单指向水听器以及双圈十元阵的实验研究

从单指向水听器的定义出发,分析其在水下波束形成中的应用,并利用单指向水听器构建了双圈十元阵这一特殊的基阵模型,以此阵为基础在消声水池进行了实验研究,验证了单指向水听器应用于水下波束形成时的有效性和实用性。从理论、仿真和实测数据处理等各方面都证实单指向性水听器及其应用于基阵波束设计的可行性和优异性能。