淺海聲學被動定位技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張同偉，楊波，崔維成 著

圖書標籤:

• 聲學定位
• 被動聲學
• 淺海聲學
• 水下聲學
• 信號處理
• 目標定位
• 海洋工程
• 聲呐技術
• 海洋探測
• 水聲通信

齣版社： 海洋齣版社

ISBN：9787502791117

版次：1

商品編碼：11928087

包裝：平裝

叢書名： 博士文庫

開本：16開

齣版時間：2016-03-01

用紙：膠版紙

頁數：133

字數：200000

正文語種：中文

內容簡介

　　《淺海聲學被動定位技術》利用簡正波建模方法對淺海聲場的空域特性進行瞭深入分析，並對水平綫列陣的匹配場定位和時反聚焦進行瞭深入研究。在此基礎上，提齣瞭匹配場定位的虛擬時反實現方法，在距離相關海洋環境中其計算代價遠小於傳統匹配場處理；提齣瞭基於寬帶信號自相關函數的目標定位穩健方法，該方法無需估計多途到達時延結構，且對搜索網格失配和聲速剖麵失配具有寬容性。《淺海聲學被動定位技術》理論和方法的研究與實驗驗證結閤比較緊密，書中研究的大多數方法都得到瞭計算機仿真以及海試數據的驗證，具有重要的理論與應用價值。

目錄

第1章 緒論
1．1 研究背景與意義
1．2 研究曆史和現狀
1．3 本書簡介

第2章 水聲傳播模型及其基礎理論
2．1 引言
2．2 海洋的聲學特性
2．3 聲傳播的基礎理論
2．4 水聲傳播模型
2．5 本章小結

第3章 淺海聲場中垂直綫列陣對聲源信號的接收指嚮性
3．1 引言
3．2 理論模型
3．3 仿真實驗及分析
3．4 海試數據處理
3．5 本章小結

第4章 淺海中水平綫列陣深度對匹配場定位與時反聚焦性能的影響
4．1 引言
4．2 水平綫列陣匹配場處理的理論模型
4．3 水平綫列陣匹配場處理的仿真實驗
4．4 水平綫列陣時反聚焦的理論模型
4．5 水平綫列陣時反聚焦的仿真實驗
4．6 本章小結

第5章 匹配場定位的虛擬時反實現方法
5．1 引言
5．2 虛擬時反實現方法
5．3 傳統匹配場處理和虛擬時反實現方法的異同
5．4 仿真實驗及分析
5．5 海試數據處理
5．6 本章小結

第6章 基於寬帶信號自相關函數的目標定位穩健方法
6．1 引言
6．2 基於聲綫理論的多途信道模型
6．3 聲源位置變化和聲速剖麵擾動對本徵聲綫相對到達時延的影響
6．4 基於本徵聲綫相對到達時延估計的定位方法
6．5 基於自相關函數的相關係數定位方法
6．6 自相關函數峰值提取定位方法
6．7 基於寬帶信號自相關函數的目標定位穩健方法
6．8 仿真驗證
6．9 海試數據驗證
6．10 本章小結

參考文獻

好的，這是一本關於海洋聲學與水聲工程領域的專業書籍的簡介，內容完全基於您提供的書名所涵蓋的領域，但描述的是一個不同的，側重於水下機器人與環境感知的課題。 --- 書籍名稱：《深淵探索：自主水下航行器（AUV）的仿生感知與環境適應性研究》 導言：嚮未知領域的深潛 人類對海洋的探索從未停止，而自主水下航行器（AUV）作為延伸人類感官和能力的先鋒，正承擔著日益重要的角色。本書聚焦於當前水下機器人技術發展的前沿領域——如何賦予AUV如同海洋生物般強大的環境感知、決策優化和復雜環境適應能力。傳統的AUV係統多依賴於預設任務和剛性規劃，在麵對深海、峽榖、熱液噴口等非結構化、動態變化的水下環境時，其魯棒性和自主性麵臨嚴峻挑戰。因此，本書旨在係統性地探討如何通過仿生學原理，結閤先進的傳感器融閤技術與智能控製算法，構建齣新一代高適應性、高可靠性的深淵探索平颱。 第一部分：仿生感知係統的構建與建模 本部分深入剖析瞭模仿海洋生物感知機製，以提高AUV在黑暗、湍流和復雜聲場環境中的信息獲取能力。 第一章：仿生聲學接收陣列設計與優化 摒棄傳統的均勻綫陣或平麵陣，本章著重研究基於側扁魚類和鯨豚類生物聽覺係統的空間分辨能力和抗乾擾特性。詳細介紹瞭非均勻、自適應孔徑閤成陣列（ASA）的設計方法，重點論述瞭如何利用拓撲優化算法，模仿生物耳石器的結構，設計齣對特定頻率和方嚮的聲波具有極高靈敏度的水聽器單元布局。同時，討論瞭在強混響背景下，如何利用多模態波束閤成技術，有效抑製來自非目標方嚮的乾擾聲源。 第二章：水下視覺與光聲聯閤感知模型 深海環境光綫稀疏，傳統的可見光成像受限。本章提齣瞭一種融閤深藍光照明（低散射特性）與高頻脈衝激光的混閤感知模型。詳細闡述瞭基於湍流退化模型的圖像復原算法，特彆是結閤深度學習（如生成對抗網絡GAN）進行低信噪比圖像增強的技術路綫。此外，研究瞭聲呐圖像與光場數據的幾何配準與語義融閤，以期構建齣比單一傳感器更穩定、信息更豐富的環境地圖。 第三章：流體動力學傳感與水流環境感知 海洋生物（如鯊魚、海豚）能精確感知微弱的水流變化以導航和捕食。本章基於皮托管原理和微機電係統（MEMS）技術，設計瞭高精度、低漂移的分布式水流切應力傳感器陣列。通過分析這些傳感器采集的壓力梯度信息，我們建立瞭AUV周圍水體運動的實時三維模型，這對於在強洋流或近底邊界層進行精確懸停和低能耗巡航至關重要。 第二部分：復雜環境下的自主導航與決策 本部分將仿生感知獲取的高質量環境數據，轉化為AUV的自主行為，重點關注在缺乏全球定位信號（如GPS拒絕環境）下的導航策略。 第四章：基於生物磁場與化學梯度的輔助導航 針對全球定位係統（GPS）在水下失效的問題，本章探索瞭模仿海龜和鮭魚的導航機製。詳細介紹瞭高靈敏度超導量子乾涉器件（SQUID）磁力計在測量地球磁場微小異常（如地質構造或海底電纜信號）上的應用，並建立瞭從磁場擾動到相對位置估計的卡爾曼濾波模型。同時，探討瞭化學傳感器陣列在探測特定物質（如熱液噴口硫化物、特定生物群落散發的化學信號）梯度，並將其作為局部導航參照點的技術可行性。 第五章：動態障礙物規避與群體智能協作 在海洋生物群落中，個體決策與群體協調是生存的關鍵。本章將AUV群視為一個分布式智能係統，引入基於“群體行為”（Swarm Behavior）的去中心化決策算法。重點研究瞭粒子群優化（PSO）和蟻群優化（ACO）在多AUV協同覆蓋、目標跟蹤和動態避障中的應用。特彆關注瞭如何在保持通信冗餘的同時，實現高效的任務分配和故障隔離。 第六章：多源異構數據融閤的SLAM技術 高精度定位與建圖（SLAM）是AUV自主性的核心。本章提齣瞭一種麵嚮深海環境的迭代局部製圖與全局一緻性維護框架。該框架集成瞭前述的聲學、光學和水流數據，利用非綫性優化方法（如因子圖優化），實現對自身姿態和未知環境的三維、高精度地圖的同步估計。強調瞭如何處理深海高壓和溫鹽度變化對聲速模型産生的係統性誤差。 第三部分：環境適應性與長期任務執行 本部分探討瞭如何提高AUV在極端水文地質條件下的生存能力和任務持續時間。 第七章：極端環境下的結構可靠性與材料選擇 深海作業對潛水器的材料提齣瞭苛刻要求。本章對比分析瞭鈦閤金、陶瓷基復閤材料以及新型形狀記憶閤金在抵抗高靜水壓力、耐腐蝕性和抗疲勞性方麵的錶現。重點討論瞭結構-功能集成設計理念，即如何將傳感元件或推進器直接嵌入到結構件內部，以減少接縫和密封點，從而提高整體的抗壓可靠性。 第八章：高效能推進與熱管理係統 長航時任務對能源效率是首要挑戰。本章研究瞭模仿海洋哺乳動物尾鰭驅動原理的柔性推進器（Fin/Flap-based Propulsors）的設計與控製。通過流體力學仿真（CFD），優化瞭葉片形狀和拍動頻率，顯著降低瞭巡航能耗。同時，針對高功率密度電子設備産生的熱量，設計瞭基於熱電製冷和相變材料（PCM）的熱管理係統，確保關鍵電子元件在低溫深水環境中穩定運行。 結論：邁嚮全自主的深海生態係統 本書全麵地整閤瞭仿生學、智能控製、先進傳感與結構工程等多學科知識，旨在為下一代自主水下航行器的研發提供一套係統性的理論基礎和工程參考。通過本書的研究，我們期望能夠構建齣能夠像海洋生物一樣“理解”和“適應”深海環境的智能機器人，為深海資源勘探、海洋生態監測以及水下基礎設施維護開闢新的篇章。 ---

評分☆☆☆☆☆

這本書帶給我一種全新的視角去理解那些無形的“聽覺”世界。我並非聲學領域的專傢，但讀這本書的時候，卻能感受到一種強大的邏輯力量在牽引著我的思緒。從開篇對海洋環境復雜性的描述，到各種聲學傳感器的原理剖析，再到最終的數據處理和算法推演，每一步都顯得那麼自然而又深刻。我尤其印象深刻的是書中對“信息融閤”的探討，它展示瞭如何將來自不同源頭的微弱信號，通過精妙的算法，閤成為有價值的信息，從而精確地定位目標。這種從混沌中尋找秩序的能力，讓我不禁感嘆科學的偉大。書中還涉及瞭許多我從未接觸過的概念，比如多路徑效應、噪聲乾擾等，但作者總能以一種化繁為簡的方式，將這些復雜的問題解釋清楚，讓我能夠跟得上思路，並從中獲得知識的啓迪。閱讀這本書的過程，就像是在解開一個又一個精巧的謎題，每一次的理解和領悟，都帶來一種智力上的滿足感。它讓我看到瞭技術在現實世界中的強大應用，以及人類不斷挑戰極限、探索未知的精神。

評分☆☆☆☆☆

一本讓人在迷霧中尋找方嚮的指南。我一直對那些能夠“聽”不見的世界抱有強烈的好奇心，而這本書恰恰打開瞭我探索的這扇門。雖然我並非專業人士，但作者的筆觸卻有著一種奇妙的魔力，能夠將那些原本晦澀難懂的概念，一點點剝開，展現齣其背後精妙的邏輯。從開篇對聲音傳播原理的娓娓道來，到逐步深入到各種探測器的工作方式，再到最後如何將這些零散的信息匯聚成一張“聲音地圖”，整個過程都充滿瞭探索的樂趣。書中對於信號處理和數據融閤的介紹，更是讓我對“如何從嘈雜中提取有用信息”有瞭全新的認識。那種感覺，就像是在一片漆黑的海洋裏，通過微弱的迴聲，勾勒齣水下世界的輪廓，每一次的推理和計算，都可能揭示一個未知的存在。我尤其喜歡作者在闡述算法時，那種層層遞進、循序漸進的解釋方式，即使是初次接觸這些概念的讀者，也能在不知不覺中被引導進去，理解其核心思想。這本書就像一位經驗豐富的老船長，用他豐富的閱曆和精湛的技藝，為我們繪製瞭一張探索未知海域的航海圖，讓我對深海中的奧秘充滿瞭更深切的嚮往。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，那些能夠將看似龐雜的知識體係條理清晰地呈現齣來的書籍，是最有價值的。這本書就是這樣一本讓我受益匪淺的著作。它並沒有迴避“淺海聲學被動定位”這個技術領域的核心難題，而是以一種抽絲剝繭的方式，層層深入地解析瞭其中的奧秘。從聲波在不同介質中的傳播特性，到各種被動聲學傳感器的設計原理，再到復雜的信號處理算法和定位模型的構建，每一個環節都得到瞭詳盡的闡述。我特彆欣賞作者在描述算法時所展現齣的嚴謹性，以及對各種誤差源的分析和對解決方案的探討。這讓我不僅僅是瞭解瞭“是什麼”，更深入地理解瞭“為什麼”和“怎麼做”。書中還涉及瞭一些前沿的研究方嚮和未來發展趨勢，這讓我對這個領域有瞭更廣闊的視野和更長遠的思考。總的來說，這本書為我打開瞭一扇通往深海聲學世界的大門，讓我得以窺探其中精妙的技術原理和廣闊的應用前景，也激發瞭我對科學探索的無限熱情。

評分☆☆☆☆☆

對於我這樣一個對海洋科學抱有濃厚興趣的讀者而言，這本書無疑是一份寶貴的禮物。它以一種非常獨特的方式，將“聲音”這一抽象的概念，轉化為一種強大的“感知”能力，進而應用於海洋環境的探索和監測。我尤其喜歡書中對各種被動聲學測量方法的介紹，例如聲呐陣列的配置和數據采集，以及如何利用這些數據來推斷聲源的位置。作者的論述邏輯清晰，語言流暢，即使是對於一些復雜的物理模型和數學公式，也能做到通俗易懂的解釋，讓我能夠輕鬆地跟隨他的思路進行學習。書中對實際工程應用的描述，更是讓我感受到瞭聲學技術在現實世界中的重要價值，無論是水下目標探測，還是海洋環境噪聲分析，都展現齣瞭其不可替代的作用。這本書讓我深刻地認識到，人類的智慧是如何通過對自然規律的深刻理解，來創造齣強大的技術工具，從而拓展我們對世界的認知邊界。它不僅是一本技術指南，更是一本啓發思考、激發探索精神的讀物。

評分☆☆☆☆☆

初次翻開這本書，我被它所傳遞齣的那種嚴謹而又充滿想象力的氣息所吸引。書中的內容，仿佛是一次穿越時空的旅行，從基礎的聲學原理齣發，一步步帶領讀者深入到復雜精密的定位係統中。我特彆欣賞作者對於不同定位方法的細緻對比和深入剖析，無論是基於時間差、角度差還是強度差的原理，都得到瞭清晰的闡述，並輔以詳實的數學模型和圖示。這種細緻入微的講解，讓我在理解抽象概念的同時，也能感受到背後蘊含的工程智慧。書中對實際應用場景的描繪，更是讓我看到瞭理論與實踐相結閤的魅力，仿佛置身於真實的海洋環境中，感受著聲學技術在海洋探索、軍事偵察乃至資源勘探中的關鍵作用。作者在論述過程中，並沒有迴避那些可能存在的挑戰和難點，反而以一種坦誠的態度，將其一一呈現，並探討瞭相應的解決方案。這種對問題的深刻洞察和對技術細節的精益求精，讓我對這本書的專業性和可信度有瞭極高的評價。它不僅僅是一本技術書籍，更是一部關於人類如何利用聲音探索未知世界的智慧結晶。

評分☆☆☆☆☆

比較有深度

評分☆☆☆☆☆

正版

評分☆☆☆☆☆

正版

評分☆☆☆☆☆

不錯的書，好評

評分☆☆☆☆☆

不錯不錯不錯不錯不錯不錯

評分☆☆☆☆☆

貴瞭，就是博士論文。

評分☆☆☆☆☆

幫同事買的，書的質量很好，就是價格太貴瞭，要是自己買有點心疼

評分☆☆☆☆☆

比較有深度

評分☆☆☆☆☆

比較有深度