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缆系海底科学观测网研究进展

海洋对全球环境和气候变化影响巨大，理解深海大洋的运行机理是人类文明发展的关键。理解的基础是观测，要从现象描述发展到机理探索和环境预测，就需要有目的地针对复杂的海洋过程开展长期观测，才能更好地理解已运行数十亿年的深海大洋。传统的海洋观测方式主要是船基考察，但受制于船时和天气等因素，船基考察只能是断断续续或者零零散散的。卫星遥测遥感对地观测系统实现了对地面和海面观测的长期性与连续性，但无法穿透巨厚的海水直接观测深海海底。通过船只布放的自容式或锚系式的着底器只能支持少量海底设备的短期供电，无法实时传输数据，还需要较为频繁的定期维护。各类水下运载器是深海环境探测的有力工具，能够揭示深海大洋的多样性和复杂性，但由于仍然是依靠自带的电池供电，无法长期蹲守深海。

  • 2022-02-09
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海洋技术定义及其发展研究

海洋占有地球2/3之多的面积。如何去探测这平均深度达数千米的海底，如何去开发遍布从海面到水体到海底的丰富海洋资源，在全球变暖过程中，海洋又是扮演了怎样的角色，这些问题的研究，是海洋领域的前沿工作。在目前的科技发展水平下面，人类对海洋，特别是对海底的认知尚在探索中，认识海洋仍然是人类面临的重要研究课题。显而易见，在这些工作中，海洋技术扮演着重要的角色。

  • 2022-02-09
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水声换能器研究进展

声波是迄今为止人类所掌握的唯一能在海洋中远距离传递信息与传播能量的载体，水声技术也因此成为水下通讯导航、水产渔业、海洋资源、海洋地质地貌、军事武器等领域的重要手段。水声换能器的使命即是在一定频带内按规定的信号形式激发产生声波和不失真地感知与接收水中声波信号，由此换能器也被人们形象地喻为声纳系统的“耳目”。随着水声技术应用领域的不断拓展与延伸，在海洋资源探测开发的技术竞争、军事对抗及全面感知地球的迫切需求背景下，水声换能器技术的飞速发展成为声纳技术发展的重要前提，新材料技术、精细加工技术、基础工艺技术以及数值计算分析技术等为换能器技术的快速发展提供了物质基础和技术条件。其中有关新材料、新机理、新结构换能器的发展情况曾在相关综述文章中分别描述过，本文就笔者所掌握的资料和有限的理解水平简要地综述几种典型结构类型换能器近些年的发展状况，主要包括：弯张换能器、圆柱面辐射型换能器、纵向换能器等等。

  • 2022-02-10
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海洋水下声探测信号的类型与探析

水下声探测是外国调查船和水下文物盗捞船进行非法调查和探测的主要技术手段，根据信号的主要声特征，对海洋水下声探测信号进行分类，分为宽带中、低频信号和窄带高频信号。在福建兴化湾海域采集了浅地层剖面仪信号、电火花声源信号、侧扫声纳信号和单频测深信号4种代表性的海洋水下声探测信号，根据声特征分析给出了对应的分类，其中：浅地层剖面仪信号为信号类型确定的中、低频信号；电火花声源信号为宽带脉冲中、低频信号；侧扫声纳信号和单频测深信号为窄带高频信号。通过对4种实测声探测数据的分析研究，给出了对应类型的海洋水下声探测信号的分析、提取方法，其中：信号类型确定的中低信号和窄带高频信号在初步的时、频分析基础上，可通过带通滤波提取；宽带脉冲中、低频信号在初步的时、频分析基础上，可尝试通过小波尺度相关滤波的方法提取。结合已知的水下声探测信号的主要声特征，实现对采集的海洋水下声探测信号的识别。

  • 2022-02-10
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新型声速剖面仪设计方法研究

声速剖面仪是一种测量水中不同深度声波传播速度的精密测量仪器，通过内部的温度、压力传感器等器件可以快速准确的测得当前水层的声速、温度、深度等数据，其中所测得的声速数据更是声纳设备所需的一个重要参数，被广泛应用于水深测量等工作。然而随着各种声纳设备的升级，其对声速的精度要求也越来越高，因此传统的基于“环鸣法”测量声速的仪器已经无法满足高精度声速测量的要求。

  • 2022-02-10
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声呐技术及其应用

　声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置。声波是人类迄今为止已知可以在海水中远程传播的能量形式，声纳（sonar）一词是第一次世纪大战期间产生的，它是由声音（sound）、导航（navigation）和测距（ranging）3个英文单词的字头构成的，是声音导航测距的缩写。它利用声波在水下的传播特性，通过电声转换和信息处理，完成对水下目标进行探测、定位和通信，判断海洋中物体的存在、位置及类型，同时也用于水下信息的传输。

  • 2022-02-10
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海洋观测技术现状综述

海洋自古以来就与人类的生产、生活及军事活动密切相关。海底蕴藏着丰富的油气资源和各种稀有矿产，众多的自然灾害，如台风、海啸、地震等都发源于海洋和海底，同时海洋也是人类军事活动的主要战场之一。海洋监测技术作为海洋科学和技术的重要组成部分，在维护海洋权益、开发海洋资源、预警海洋灾害、保护海洋环境、加强国防建设、谋求新的发展空间等方面起着十分重要的作用，也是展示一个国家综合国力的重要标志。长期以来，鉴于海洋观测在军事和民用领域的重要性，国际海洋科学组织和海洋强国一直都非常重视海洋环境监测技术的研究。早在上世纪80年代中期，海洋发达国家就相继出台海洋科技与开发战略，进入21世纪后，国际政治、经济、军事围绕着海洋活动发生了深刻的变化，在新的海洋战略及其军事需求牵引下，各国相继调整战略，进一步加大了对海洋探测领域的投入。我国是海洋大国，有三百多万平方公里的经济专属区和一万八千多公里的海岸线，海洋环境监测技术已经列入国家中长期科技发展纲要。

  • 2022-02-10
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海洋环境观测技术

当今世界，人口增多，陆地资源日益匮乏，环境状况渐趋恶化，越来越多的人把目光投向了海洋；一些国家也相继制订了21世纪的海洋发展战略，并称21 世纪是海洋科学的新世纪。开发利用海洋资源，发展海洋经济，保护海洋环境，是发展海洋事业的主要任务，而海洋观测是研究海洋、开发海洋和利用海洋的基础，海洋观测技术的发展对于提高海洋资源的开发能力、促进海洋经济的发展、提高海洋环境监测能力等都起着重要的作用。

  • 2022-02-10
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