北极水声学研究的新进展和新动向

北极水声学作为水声学研究的一部分,起步要比达·芬奇所描述的声呐雏形晚很多年。第二次世界大战后北极水声学的研究开始受到发达国家(主要是美国)的重视。它的发展和研究重点带有明显的冷战烙印。冷战结束之后,随着北极持续变暖的趋势,北极及其毗邻海域的海洋水声环境受到特别的重视。环北极的8个国家组成排他性的北极理事会。我国政府于2018年1月26日发表北极政策白皮书,声明中国是近北极国家,是北极地区利益攸关方。本文介绍北极水声学研究的新进展,包括我国有关涉海单位近年来所做的科考和学术研究。指出,北极水声学的研究不局限于把传统水声学中的研究内容(如环境噪声、混响、传播等等)并行地在北极环境条件下加以重复探讨,而是要根据北极海洋环境的实际情况,进行有关领域的新研究。其中不乏传统浅海、深海水声学研究中所不具有的特色,如冰-水界面、冰下的半声道效应、冰盖下水下无人载器(UUV)的通信、定位及声呐对冰下环境的适应性研究等课题。      

一种最佳空间滤波器的实现

根据最佳检测理论以及绝对最佳空间滤波器概念,给出了一种最佳空间滤波器的完整表达式。利用真实舰船航行辐射噪声作为目标及干扰,正态分布高斯白噪声作为噪声背景,在基元等间隔线阵上实现了最佳空间滤波器。给出了不同情况下常规波束形成及最佳空间滤波器处理基阵输出波束图。海上试验数据的实验室分析证明,此最佳空间滤波器能够有效地抑制弱信号附近空间不同方位的数个强干扰,完成指定弱信号的检测,而且该最佳空间滤波器可以方便、实时地在现役数字化声呐装备上实现。