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射线水声传播模型的多核并行方法: 本发明属于高性能计算与计算海洋声学交叉技术领域，尤其涉及射线水声传播模型的多核并行方法。通过性能分析工具分析射线水声模型的热点区域，针对射线水声模型的热点函数开展并行性分析，并设计多核并行策略，采用OpenMP编程模型实...; 蓝强马树青颜冰肖汶斌刘巍程兴华王勇献王文珂张理论

跨大洋水声传播建模与绕射效应: 2024年; 跨大洋水声传播通常指传播距离超过一万公里、低频声波与深海海洋环境大尺度、连续相互作用的物理过程,是超远程水声探测的理论基础.水平绕射是指主要由水体声速变化引起的累积效应,是跨大洋水声传播中非常重要的物理现象.跨大洋水声传播水平绕射会引起声传播路径、到达信号方位角和声传播损失的巨大变化,导致因地形遮挡所产生的“声影区”变为“声照亮区”,有利于水声事件的跨大洋水声传播和信号的超远程检测.为了克服传统柱坐标系下水声传播模型空间分辨率逐渐变差的缺点,本文首先在直角坐标系下构建了一种跨大洋三维水下声传播模型,可实现近、远程声场空间分辨率不变的声场仿真.然后在美国声学学会标准斜坡地形等基准问题下,通过比较镜像解和仿真结果以验证该模型的精度.最后以2022年1月15日的汤加海底火山喷发为实例,开展了火山T波传播建模仿真,实现了从太平洋跨越到大西洋的水声场快速计算.声场计算范围超过16000 km.结果表明,太平洋火山所激发的T波在南美洲大陆的南端产生了绕射,能够经非大圆路径到达大西洋中部并为阿松森岛的水听器三联体H10N所探测到.通过对比不同波导条件下的声场模型仿真结果,发现在南极附近海域声速的变化是产生声水平绕射效应的主要原因.定量比较结果表明,当考虑水体声速变化的累积效应时,在水平距离10000~16500 km范围的垂直剖面内声传播损失降幅可达60 dB以上,在850 m深度的水平面内声传播损失降幅也达到60 dB以上.水体声速变化引起的绕射效应是水声观测系统能够接收到跨大洋传播声信号的根本原因.; 魏士俨杨燕明阮海林

水声传播模型驱动的深度神经网络监督学习声源定位方法: 本发明公开了一种水声传播模型驱动的深度神经网络自监督学习目标定位方法，包括构建物理模型、生成仿真数据、构建并进行深度神经网络预训练、构建自监督深度学习模型、自监督深度学习模型的迭代训练、停止训练及获取声源距离和深度等步骤...; 曹怀刚潘悦王强吴玺宏曲天书

一种水声传播射线模型的MPI动态调度并行加速方法: 本发明属于高性能计算与计算海洋声学技术领域，特别是涉及水声传播射线模型的MPI动态调度并行加速方法。包括如下步骤：对水声传播射线模型的串行代码开展并行性分析，建立MPI动态调度并行策略；分解静态任务和动态调度任务；完成射...; 廖思远肖汶斌王勇献程兴华

面向多核CPU集群系统的水声传播模型混合并行方法: 本发明属于高性能计算与计算海洋声学交叉技术领域，尤其涉及面向多核CPU集群系统的水声传播模型混合并行方法。包括如下步骤：为混合并行模块设计输入配置文件，定义配置文件的要素与格式，设计串行程序框架，解析配置文件，编写主循环...; 蓝强马树青颜冰朱勋江肖汶斌刘巍程兴华王勇献王文珂张理论

基于参考点之间水声传播的声速剖面反演: 2023年; 针对海洋声速剖面测量成本高、长期观测困难的难题,文章初步研究了利用水下固定参考点与水面已知位置之间的声信号传播时延来反演海水声速剖面的方法,提出了一种等声速分层模型下的声速剖面反演方法。将海水分层,对声信号传播过程进行建模,推导反演声速的非线性方程组;再利用牛顿迭代法,对非线性方程组进行求解。通过仿真和海试试验数据处理,分层数不同时,反演声速与实际声速之间的误差随着分层数的增加而变小,声速误差最小为0.80 m·s^(-1)左右,验证了反演方法的有效性与准确性。; 李鹏程冯海泓李记龙; 关键词：非线性方程组时延

基于IMM算法的多AUV协同定位水声传播延迟处理方法: 2023年; 针对主从式自主水下航行器(AUV)协同定位系统存在的水声探测与通信的延迟问题,提出一种基于交互式多模型(IMM)算法的时间延迟处理方法。首先建立多AUV系统的协同定位计算模型,针对系统非线性运动方程与非线性量测,分析扩展卡尔曼滤波(EKF)协同定位结果因水声信号传播延迟产生的定位误差;其次阐述常规延迟扩展卡尔曼滤波(DEKF)在处理时间延迟环节中无法实现对机动性目标AUV运动状态的精准跟踪问题;最终设计IMM-DEKF算法,选择适当的运动模型作为子滤波器,利用新息更新模型概率,精确跟踪主AUV运动状态,降低从AUV滤波器中对主AUV状态值的估计误差,实现整体协同系统定位精度的提高。仿真结果验证了所提算法在常规EKF的基础上有效提高了从AUV滤波器对主AUV航迹预测精度,使得协同定位系统的整体定位精度得到提升。; 陈世杰刘锡祥黄永江章彩霞陶育杰童金武; 关键词：自主水下航行器交互多模型扩展卡尔曼滤波

一种海洋环境要素场重建方法及水声传播损失计算: 本发明公开了一种海洋环境要素场重建方法及水声传播损失计算，包括以下步骤：步骤一、通过水下滑翔机采集提取海洋要素的先验数据集A{a1,a2,a3……a<Su...; 王茂法薛静泽李文欣巩超钱高峰

一种基于海洋背景场的水声传播损失可靠计算方法: 本发明涉及一种基于海洋背景场的水声传播损失可靠计算方法，采用水听器接收数据中爆炸声源信号的提取与存储；对爆炸声源在频带(fL,fH)内信号传播损失的计算；传播损失环境噪声干扰限...; 杨坤德朱云超段睿

一种基于深度置信神经网络的水声传播损失预报的方法: 一种基于深度置信神经网络的水声传播损失预报的方法，包括以下步骤：选择预报水声传播损失的模型；对选择的预报水声传播损失的模型进行特征参数选择，建立约束条件；构建在特征参数约束下的水声传播损失模型的数据集，将构建的数据集划分...; 王茂法李厚伟赵义豪龚友平胡宁赵佳宝王阳圳刘大锐

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