[發(fā)明專利]一種快速估計(jì)水聲臺站監(jiān)測能力的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110207953.5
• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN112987104B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王燕;李健;唐偉;劉哲函;王曉明;南德
• 申請（專利權(quán)）人: 禁核試北京國家數(shù)據(jù)中心
• 主分類號: G01V1/38
• 分類號: G01V1/38;G01V1/00;G01V13/00
• 代理公司: 中國兵器工業(yè)集團(tuán)公司專利中心 11011
• 代理人: 趙欣

本發(fā)明涉及一種快速估計(jì)水聲臺站監(jiān)測能力的方法，根據(jù)水聲臺站的信號傳輸隔斷參數(shù)，通過臺站對不同方位角、距離的信號檢測能力，對不同方位的傳輸隔斷參數(shù)進(jìn)行格點(diǎn)細(xì)化，創(chuàng)建監(jiān)測能力評估格點(diǎn)，計(jì)算此方位的格點(diǎn)到臺站的距離，從而得出信號傳播損失，聯(lián)合臺站的本底噪聲水平和設(shè)定的監(jiān)測閾值，通過聲能參數(shù)的轉(zhuǎn)換估算臺站到格點(diǎn)的監(jiān)測能力，可快速估算水聲臺站在不同方位和不同距離上的監(jiān)測能力。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了水聲臺站在不同方位上的監(jiān)測能力計(jì)算格點(diǎn)設(shè)計(jì)，可在不具備水聲臺站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的條件下快速估算水聲臺站的監(jiān)測能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水聲監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及一種快速估計(jì)水聲臺站監(jiān)測能力的方法，尤其是水聲臺站的水聲信號傳輸隔斷參數(shù)的單臺水聲監(jiān)測能力快速評估方法。

背景技術(shù)

水聲監(jiān)測技術(shù)主要用于水下爆炸事件的檢測和定位。水聲監(jiān)測對水下爆炸的探測靈敏度極高，1kgTNT當(dāng)量的水下爆炸在10,000公里的距離上都有可能被探測到，并能有效地區(qū)分水下爆炸與水下地震事件。CTBT國際監(jiān)測系統(tǒng)(IMS)建立了包括11個(gè)水聲臺站的全球監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，基本具備了對全球海洋爆炸事件的監(jiān)測能力。

水聲監(jiān)測數(shù)據(jù)處理過程主要包括信號檢測、特征參數(shù)提取、震相識別、事件關(guān)聯(lián)定位及當(dāng)量估計(jì)等。水聽器臺站一般建立在小島上不同方位，由于水下島嶼的存在，導(dǎo)致同一臺站不同子臺對同一信號的接收能力不同。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種快速估計(jì)水聲臺站監(jiān)測能力的方法，要解決的技術(shù)問題是：根據(jù)水聲信號傳輸路徑隔斷，準(zhǔn)確估計(jì)水聲臺站對不同方位、不同距離有無監(jiān)測能力，快速計(jì)算其監(jiān)測能力。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種快速估計(jì)水聲臺站監(jiān)測能力的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、讀取水聲臺站信號傳輸隔斷參數(shù)文件，循環(huán)方位，按照方位讀取對應(yīng)方位角上水聲臺站有效監(jiān)測的最大距離Max_dis，設(shè)定格點(diǎn)步長grid_len，計(jì)算此方位角上所需的監(jiān)測格點(diǎn)數(shù)目num_grid，創(chuàng)建此方位角上的監(jiān)測格點(diǎn)向量azi_grid_ij，i為第i個(gè)方位角，j為此方位角上的第j個(gè)格點(diǎn)；

S2、讀取該方位角上的監(jiān)測格點(diǎn)向量azi_grid_ij，計(jì)算水聲臺站到該方位角上的每個(gè)格點(diǎn)的距離dis_per_grid_ij，轉(zhuǎn)換成公里，計(jì)算每個(gè)格點(diǎn)到臺站的傳播損失TL_grid_ij；

S3、根據(jù)傳播損失計(jì)算臺站到每個(gè)格點(diǎn)的聲源級水平SL_grid_ij；

S4、將水聲臺站記錄到的聲源級轉(zhuǎn)換到能量級；

S5、根據(jù)能量級估算每個(gè)格點(diǎn)監(jiān)測能力的當(dāng)量值。

有益效果：本發(fā)明可根據(jù)水聽器臺站的信號傳輸路徑隔斷參數(shù)和聲吶方程以及聲能參數(shù)的轉(zhuǎn)換，快速評估水聽器臺站對于不同方位和不同距離的監(jiān)測能力。本發(fā)明通過建立并應(yīng)用水聲臺站信號傳輸隔斷參數(shù)，較為真實(shí)的反映了海島和海岸對水聲信道的阻斷作用；通過對距離的格點(diǎn)細(xì)化，創(chuàng)建不同方位的參數(shù)文件，計(jì)算格點(diǎn)到臺站的信號傳輸損失、接收信號的聲源級以及轉(zhuǎn)換的當(dāng)量值，較為直觀的反映了水聲臺站單臺的監(jiān)測能力，有助于我快速準(zhǔn)確掌握水聲臺站監(jiān)測能力。對掌握CTBT國際監(jiān)測系統(tǒng)水聲臺站的監(jiān)測能力有重要意義，可在不具備水聲臺站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的條件下快速估算水聲臺站的監(jiān)測能力。

附圖說明

圖1國際監(jiān)測系統(tǒng)H08N、H08S兩個(gè)子臺的具體位置圖；

圖2(a)(b)分別為國際監(jiān)測系統(tǒng)位于H08N、H08S水聲臺站子臺隔斷圖；

圖3(a)(b)分別為國際監(jiān)測系統(tǒng)H08N、H08S臺背景噪聲圖

圖4(a)(b)分別為H08N、H08S水聲臺站對不同方位、距離的監(jiān)測能力評估結(jié)果圖。

具體實(shí)施方式