科研人員構建一種現代航船輻射噪聲譜源級模型

2020-12-24 光明網

近年來，聲納的探測頻率範圍正在向低頻或甚低頻迅速發展。海洋環境噪聲是聲納探測的主要背景之一，作為低頻海洋環境噪聲的主要來源，航船輻射噪聲頻帶較寬、影響範圍較大，因此，航船噪聲源級是低頻海洋環境噪聲建模的關鍵。

目前，海洋環境噪聲建模多沿用20世紀國外研究總結的航船噪聲源級模型，然而，多年前的模型是否適用於現代航船，值得深入研究和驗證。對此，中國科學院聲學研究所北海研究站副研究員江鵬飛和研究員林建恆利用實測的航船噪聲數據集，構建了一種現代航船輻射噪聲譜源級模型。

研究人員在黃海航道附近開展了多次非合作航船輻射噪聲實測試驗，在源級歸一化過程中，建立了空化氣泡空間高斯分布模型以增加源和環境相關參數的容錯率；採用箱型圖和百分位法，評價了模型估計誤差。研究表明，對於船長大於200米的航船，經典模型（RANDI-3.1）最大預報誤差可達20 dB；新建模型預報效果良好，絕對誤差均值小於4 dB，可為提高低頻海洋環境噪聲預報的精度及水聲設備的探測性能服務。

相關研究成果以Source Spectrum Model for Merchant Ship Radiated Noise in the Yellow Sea of China為題，發表在Ocean Engineering上。研究工作得到國家自然科學基金等的資助。

圖1.航船噪聲20-1000 Hz寬帶聲級實測結果與RANDI-3.1模型預報結果比較

圖2.小於200米航船噪聲源級兩種模型（新建模型和RANDI-3.1）預報誤差評價

來源：中國科學院聲學研究所

來源： 中科院之聲

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