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“计算海洋声学”课程内容优化研究作者：刘巍马树青蓝强来源：《教育教学论坛》2022年第44期［摘要］“计算海洋声学”课程教学内容以水声传播数学模型为核心，教学信息量与难度较大。
为减轻学生课业负担，该课程学时数被大幅压缩，为此迫切需要对课程内容进行调整与优化。
提出了“计算海洋声学”课程内容优化方案，主要包括删减与其他相关课程重复的内容，适量增加频域有限差分等数值类模型与技术，整合波数积分与简正波模型，对课程内容进行重新归类等。
该方案在课程内容上有减、有增、有整合，可更加清晰地梳理该课程知识体系，提高课程教学质量。
［关键词］教育教学改革；理论教学；课程优化［基金项目］ 2020年度国防科技大学研究生教育教学改革研究课题“计算海洋声学课程优化改革研究”（yjsy2020066）；2020年度国防科技大学研究生教育教学改革研究课题“以学科竞赛为牵引探索海洋信息处理教学团队建设”（yjsy2020069）；2019年度国家自然科学基金面上项目“高精度海洋声场模型的可扩展并行算法与千亿级网格应用”（批准号：61972406）［作者简介］刘巍（1980—），男，吉林辽源人，博士，国防科技大学气象海洋学院副研究员，主要从事水声物理研究；马树青（1981—），男，河南安阳人，博士，国防科技大学气象海洋学院副教授，主要从事水声工程研究；蓝强（1988—），男（畲族），江西赣州人，博士，国防科技大学气象海洋学院副教授，主要从事海洋信息处理研究。
［中图分类号］ G642.4 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2022）44-0000-04 ［收稿日期］ 2021-10-11一、课程介绍“计算海洋声学”是国防科技大学海洋信息工程、水声工程方向的骨干专业课程，主要讲授如何建立水声传播物理过程的数学模型及其相应的计算机算法，并通过计算机仿真研究海洋环境、声源频域与位置等声学相关要素对海洋声场的影响规律。
目前我校“计算海洋声学”课程教材为《计算海洋声学（第二版）》［1］，该书于1994年面世，并于2011年推出第二版，内容（按章节顺序）主要包括：海洋声学基础、波动方程理论、射线法、波数积分法、简正波法、抛物方程法、有限差分和有限元法、宽带建模与噪声建模，此外还涉及声纳方程、波束形成、匹配场处理等多种水声应用技术，构成了内容丰富、架构完备的水声建模理论体系，并通过多个水声标准算例搭建了从理论模型到计算机仿真的技术链条。
水声对抗仿真系统中评估方案和准则研究
施丹华;陈耀娟
【期刊名称】《计算机仿真》
【年(卷),期】2005(000)0z1
【摘要】水声对抗仿真评估系统在实验室条件下模拟舰艇和来袭鱼雷的对抗过程.其中,对对抗双方来讲,对抗的效果都是一个需要关注的问题.因此,有效评价对抗效果就成为仿真系统中一个重要的研究方面.该文研究了水声对抗仿真系统中适合的对抗效果评估指标和方案.
【总页数】3页(P105-107)
【作者】施丹华;陈耀娟
【作者单位】中国船舶重工集团公司第七二六研究所,上海,200025;中国船舶重工集团公司第七二六研究所,上海,200025
【正文语种】中文
【中图分类】TN911
【相关文献】
1.基于声诱饵仿真系统的水声对抗仿真系统研究 [J], 董阳泽;罗修波;刘平香;姚蓝
2.水声对抗仿真系统中的仿真合成环境 [J], 董阳泽;刘平香;姚蓝
3.基于多亮点模型的目标回波信号在水声对抗仿真系统中的应用 [J], 王新晓;黄建国;马国强;胡方;张永峰
4.水声对抗仿真系统中的被动声纳仿真 [J], 邹建;陈庆元;张桂英
5.水声对抗仿真系统中鱼雷仿真研究 [J], 董阳泽;陈琨;刘平香;姚蓝
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水下声学设备的性能测试与评估水下声学设备在海洋探索、水下通信、军事应用等众多领域都发挥着至关重要的作用。
咱们今天就来好好聊聊这水下声学设备的性能测试与评估，这可是个相当有意思的话题！先说说我曾经参与过的一次海洋科研活动吧。
那是在一个阳光明媚的日子，我们的科研团队乘坐着一艘专业的海洋科考船，前往一片特定的海域进行水下声学设备的测试。
海风吹拂着脸庞，海浪轻轻拍打着船舷，让人心情格外舒畅。
到达指定海域后，我们开始了紧张而有序的准备工作。
把各种水下声学设备小心翼翼地从船舱里搬出来，进行仔细的检查和调试。
这其中就包括了声呐探测器、水下通信设备等等。
咱们先来说说性能测试这一块。
这就好比给学生考试，得全面地考察它们的各项能力。
比如，对于声呐探测器，我们得测试它的探测距离、分辨率、精度这些关键指标。
就拿探测距离来说，我们会在不同的水深、不同的水质环境下，放置一些特定的目标物体，然后通过声呐探测器去发现它们，看看能在多远的距离上准确探测到。
记得有一次，我们在一片相对浑浊的海域进行测试。
原本预计声呐能探测到 500 米范围内的目标，结果却大打折扣，只探测到了 300 多米。
这可把我们急坏了，赶紧分析原因。
后来发现，是因为这片海域的悬浮颗粒太多，对声波的传播产生了很大的干扰。
再来说说分辨率的测试。
这就像是看照片的清晰度，分辨率越高，能分辨出的细节就越多。
我们会用一些具有精细结构的物体作为测试目标，看看声呐探测器能不能清晰地显示出这些细节。
精度也是个重要指标。
比如说，声呐显示某个物体在距离我们 100米的位置，那实际测量这个物体到底在不在100 米左右，误差有多大。
这就要求我们在测试的时候，要极其严谨和细致，任何一个小的误差都可能影响到最终的评估结果。
而水下通信设备的性能测试呢，主要包括信号的传输稳定性、传输速度、抗干扰能力等等。
我们会模拟各种复杂的水下环境，比如有水流干扰、有其他声波噪音等等，看看通信设备能不能保持稳定的连接，信息传输会不会出现丢失或者延迟。
水声对抗方案的系统综合评价方法研究陈虹宇;唐建生;杨益新【摘要】采用系统综合评价法,利用多指标对每个指标采用不同的权值,对每个指标的评价值进行标准化处理,得到该方案的系统综合评价值,定量评价对抗方案的优劣.与传统的评价方法相比,系统综合评价方法可以更加准确、快速地找出最合理的对抗方案.【期刊名称】《电声技术》【年(卷),期】2011(035)009【总页数】3页(P49-51)【关键词】水声对抗;系统综合评价;评价指标;仿真分析【作者】陈虹宇;唐建生;杨益新【作者单位】西北工业大学航海学院,陕西西安710072;中国船舶工业集团公司船舶系统工程部,北京100036;西北工业大学航海学院,陕西西安710072【正文语种】中文【中图分类】TP391.91 引言随着水声对抗器材[1]的发展，高效地使用对抗器材对水下作战平台的生存具有重要意义。
水声对抗方案是水下作战平台利用自身能力或对抗器材对来袭武器进行干扰和欺骗，以保护作战平台的安全所采用的方案。
在仿真研究水声对抗方案的过程中，传统的评价方法大多只依靠对抗成功概率，即水下作战平台存活概率一个指标来评价对抗方案。
由于只依靠一个指标，所以结果具有片面性，因为实战环境复杂多变，有很多不可预知的参数变化；实战过程是一个连续过程，仿真过程有明显的跳跃性，有一定的仿真步长；实战中不可能预知来袭武器的逻辑，所以仿真模型就不够准确。
利用较多指标的评价方法来评价水声对抗方案更加合理。
从水下作战平台自身的角度出发，前人已做过相关研究[2]。
笔者主要从对抗器材的对抗能力出发，采用系统工程与运筹学的方法——系统综合评价方法，综合评价对抗方案能在有局限的仿真条件下，得出具有实际意义的对抗方案。
2 系统综合评价方法的基本原理系统综合评价[3]是在可行方案可比较的条件下按评价指标体系对其合理性进行评判的过程，其结果是对对抗方案进行排序。
为此，必须将各方案合理性的程度量化为无量纲的综合指标，实现这一目标主要分为如下三个步骤：（1）确定所有评价指标的权重；（2）确定单项指标的评价值；（3）确定综合评价值。
水声对抗UUV 关键性能与作战运用研究张翔鸢, 董小龙*(中国人民解放军军事科学院 战争研究院, 北京, 100091)摘 要: 水声对抗装备能够对声自导武器实施软杀伤, 提高舰艇在海战中的生存能力。
气幕弹、噪声发生器和声诱饵等现有水声对抗装备在智能化、机动性、自持力和灵活性等方面存在不足, 难以满足未来海战需求。
文章以分布式海上作战为背景, 提出在无人水下航行器(UUV)基础上集成水声对抗技术, 发展水声对抗UUV, 改进水声对抗模式, 通过集群战术提高水声对抗效能。
从未来海上作战需求角度, 阐述了智能组合对抗性能的重要性, 同时分析了目标高效识别、任务自主规划、持久高效机动、多域平台投送等关键性能。
在剖析分布式海上作战基本特征和力量运用特点的基础上, 研究了水声对抗UUV 在水下侦察、破除雷障、反声自导武器以及反无人舰艇集群等方面的典型运用。
关键词: 无人水下航行器; 水声对抗; 分布式海上作战; 关键性能中图分类号: TJ630.1; U666.7 文献标识码: R 文章编号: 2096-3920(2023)06-0821-06DOI: 10.11993/j.issn.2096-3920.2022-0092Study on Key Performance and Operational Applications of UnderwaterAcoustic Countermeasure UUVZHANG Xiangyuan , DONG Xiaolong *(Institute of War, PLA Academy of Military Science, Beijing 100091, China)Abstract: Underwater acoustic countermeasure equipment can carry out soft killing against acoustic homing weapons and improve the survivability of naval ships in naval warfare. The existing underwater acoustic countermeasure equipment, such as air curtain shell, noise generator, and acoustic decoy, has shortcomings in intelligence, maneuvering, self-holding power, and flexibility, which makes it difficult to meet the needs of future naval warfare. Based on distributed maritime operations, this paper proposed to integrate underwater acoustic countermeasure technologies on the basis of unmanned undersea vehicles (UUVs), develop underwater acoustic countermeasure UUVs, improve underwater acoustic countermeasure mode, and enhance the effectiveness of underwater acoustic countermeasures through swarm tactics. From the perspective of future maritime warfare requirements, the significance of intelligent combined countermeasures and the key performance such as efficient target identification, independent mission planning, durable and efficient maneuvering, and multi-domain platform delivery were analyzed. According to the analysis of the basic characteristics of distributed maritime warfare and the characteristics of force application, the typical applications of underwater acoustic countermeasure UUV in underwater reconnaissance, lightning barrier breaking, anti-acoustic homing weapons, and anti-unmanned ship swarm were studied.Keywords: unmanned undersea vehicle; underwater acoustic countermeasure; distributed maritime operations; key performances收稿日期: 2022-12-12; 修回日期: 2023-01-18.作者简介: 张翔鸢(1985-), 男, 博士, 助理研究员, 主要研究方向为联合作战与水下攻防.* 通信作者简介: 董小龙(1981-), 男, 博士, 副研究员, 主要研究方向为联合战术.第 31 卷第 6 期水下无人系统学报Vol.31 N o.62023 年 12 月JOURNAL OF UNMANNED UNDERSEA SYSTEMS Dec. 2023[引用格式] 张翔鸢, 董小龙. 水声对抗UUV 关键性能与作战运用研究[J]. 水下无人系统学报, 2023, 31(6): 821-826.0 引言在海战中, 鱼雷、水雷和深水炸弹等水下武器给舰艇生存带来巨大威胁。
