收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

被动声学测波新方法的实验研究及应用

刘华兴  
【摘要】: 海浪是海洋中最常见的现象之一,是岸滩演变的重要动力和海岸工程结构物设计施工的主要考虑因素,对海洋经济、海洋资源的开发利用,海上军事活动,海洋工程的选址、规划、设计、施工和日常营运等均有重大影响。海浪的观测与计算不仅有助于了解海浪的生成、生长机制,搞清海浪的内部结构和外在特征,还可为港口与桥梁的设计及海洋石油平台的建造等海洋工程提供所必需的海浪参数。随着科技的不断发展,以及海洋环境的特殊性,对测波仪器的性能提出了更高的要求。 根据传统测波方法的现状和现场监测的需要,基于水听器和同步压力传感器在波浪频率范围内带通滤波后的信号一致这一观测事实,本文提出了一种简便快捷和经济实用的被动声学测波方法。该方法通过对滤波后的声学信号进行谱估计,得到的声压谱经传递函数和补偿因子修正后,即可得到表面波谱,进而计算统计波浪要素。基于该原理,借助于虚拟仪器开发平台,通过软硬件的合理结合,设计开发出了一套准确高效、界面友好的便携式声学测波系统。在实验室初步验证后,先后两次分别将该系统应用于莱州湾及芝罘岛的海上监测,并对比压力测波法同步测量数据,表明被动声学测波方法所测的波浪要素是合理可靠的。 该系统具有较强的可扩展移植性,满足海洋观测任务多样性的需求。结合水听器测量波面破碎的原理,本文扩展了该被动声学测波系统,使之可同时获得波面破碎和波群信息;根据现有观测资料,对前人提出的破碎和群性之间的定性关系进行了验证。由于破碎和波群信息均由同一个水听器获得,保证了测量信息的同步性,使二者关系的分析更加可靠,结果更加可信。 基于风浪破碎统计特征的理论模式,结合水听器测量波浪破碎的原理,本文进一步将该被动声学测波系统应用至海面天气的探测。通过水听器测量平均周期和破碎率等参数,合理的反演出海面局地风速;通过水听器信号的方差分析,估计海面的降雨信息。该系统充分发挥了其水下无接触测量的优势,具有安全、隐蔽和易于移动的优越性,尤其适合于海洋军事的需要。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 胡葵英;ZC-1型重力测波仪通过鉴定[J];海洋科学;1982年05期
2 郑大钧;CBS型垂线测波仪[J];海洋科学;1986年02期
3 郑大钧;CB型垂线测波仪[J];海洋科学;1984年04期
4 李磊;中国科学院海洋研究所召开JZ-1型测波仪鉴定会[J];海洋科学;1980年01期
5 濮培民;MDCB脉冲式电接测波仪[J];海洋与湖沼;1980年01期
6 古万才;岸用光学测波仪在大浪测波中的存在问题和初步解决方法[J];海洋技术;1996年01期
7 靖春生,隋世峰;一种更有效的测量短波的方法[J];海洋工程;2000年03期
8 董以芝;;岸用光学测波仪浮筒随波浪运动所造成的误差[J];海洋通报;1983年02期
9 王仲秋;;SBL3—1型台站测波仪[J];海洋技术;1984年03期
10 陈福兴;胡玉驰;;简评美国<ENDECO>949、956型遥控测波仪[J];海洋技术;1985年04期
11 文圣常;;对发展我国测波仪器的几点看法[J];海洋技术;1985年02期
12 蔡淇松,陆顺甜;Wave-Rider 67780系列测波仪数据采集和处理系统功能的改进[J];热带海洋学报;1990年04期
13 肖柏勋,杜凯,刘春生;一种新型的井间声波CT震源[J];水利水电快报;2000年17期
14 邢至庄 ,关纪元;杆状接触式傳送器测波仪的试制[J];水文;1957年08期
15 蔺秀全;;使用H_(AB)—2型岸用光学测波仪测量波高的最佳方法[J];海洋技术;1986年01期
16 蒋德才,张大错,蒋兴伟;传统方法估计海浪频谱质量问题的讨论[J];海洋湖沼通报;1985年03期
17 刘文通;波浪传感器的现状与展望[J];海洋湖沼通报;1986年01期
18 董以芝;;HAB—2型测波仪观测方法的探讨[J];海洋技术;1984年03期
19 吴依林;;“平均位置”法在波高观测中的应用[J];海洋技术;1991年01期
20 侯永明;王以谋;范顺庭;;石臼港设计波要素的确定[J];海岸工程;1982年01期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 宁萌;吴成利;董胜;;早期站点观测海洋水文数据的信息化处理[A];2008年度海洋工程学术会议论文集[C];2008年
2 马昕;李明明;赵栋梁;;降雨对海面粗糙度和波浪成长实验的初步分析[A];“海洋动力过程与天气、气候变化”联合学术年会论文摘要集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘华兴;被动声学测波新方法的实验研究及应用[D];中国海洋大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 袁延茂;应用X波段海事雷达图像提取波浪信息研究[D];中国海洋大学;2008年
2 王金平;SZF型波浪浮标数据采集系统及数据处理软件设计[D];中国海洋大学;2008年
3 单瑞;基于GPS单点测速的海浪及潮位测量应用研究[D];山东科技大学;2010年
4 李立立;基于海洋台站和浮标的近海海洋观测系统现状与发展研究[D];中国海洋大学;2010年
5 张乐;基于小波变换的波浪方向特性研究[D];大连理工大学;2013年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978