研究人員構(gòu)建了一種現(xiàn)代航船輻射噪聲譜源級模型
水下噪聲研究室 江鵬飛 林建恒
近年來，聲納的探測頻率范圍正在向低頻或甚低頻迅速發(fā)展。海洋環(huán)境噪聲是聲納探測的主要背景之一，作為低頻海洋環(huán)境噪聲的主要來源，航船輻射噪聲頻帶較寬、影響范圍較大，因此，航船噪聲源級是低頻海洋環(huán)境噪聲建模的關(guān)鍵。
目前，海洋環(huán)境噪聲建模多沿用上個世紀國外研究總結(jié)的航船噪聲源級模型，而多年前的模型是否適用于現(xiàn)代航船，值得深入研究和驗證。對此，中科院聲學所北海研究站江鵬飛副研究員和林建恒研究員利用實測的航船噪聲數(shù)據(jù)集構(gòu)建了一種現(xiàn)代航船輻射噪聲譜源級模型。
相關(guān)研究成果2020年9月在線發(fā)表于國際學術(shù)期刊Ocean Engineering。
研究人員于黃海航道附近開展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(huán)境相關(guān)參數(shù)的容錯率，并采用箱型圖和百分位法評價了模型估計誤差。
研究結(jié)果表明，對于船長大于200米的航船，經(jīng)典模型（RANDI-3.1）最大預(yù)報誤差可達20dB；而新建模型預(yù)報效果良好，絕對誤差均值小于4dB，可為提高低頻海洋環(huán)境噪聲預(yù)報精度和水聲設(shè)備的探測性能服務(wù)。
本研究得到了國家自然科學基金(No.11804361)等資助。
圖1 航船噪聲20-1000Hz寬帶聲級實測結(jié)果與RANDI-3.1模型預(yù)報結(jié)果比較
圖2 小于200米航船噪聲源級兩種模型（新建模型和RANDI-3.1）預(yù)報誤差評價
關(guān)鍵詞：
商船；輻射噪聲源級；黃海
參考文獻：
JIANG Pengfei, LIN Jianheng, SUN Junping, YI Xuejuan, SHAN Yuanchun. Source Spectrum Model for Merchant Ship Radiated Noise in the Yellow Sea of China. Ocean Engineering, 2020, 216-107607.DOI: 10.1016/j.oceaneng.2020.107607.
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