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小型水下航行器典型物理场低频特征试验研究

周广源 文无敌 张光华 涂羿帆

周广源, 文无敌, 张光华, 等. 小型水下航行器典型物理场低频特征试验研究[J]. 水下无人系统学报, 2026, 34(3): 1-7 doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2026-0056
引用本文: 周广源, 文无敌, 张光华, 等. 小型水下航行器典型物理场低频特征试验研究[J]. 水下无人系统学报, 2026, 34(3): 1-7 doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2026-0056
ZHOU Guangyuan, WEN Wudi, ZHANG Guanghua, TU Yifan. Experimental Study on Low-Frequency Characteristics of Typical Physical Fields for Small Underwater Vehicles[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2026-0056
Citation: ZHOU Guangyuan, WEN Wudi, ZHANG Guanghua, TU Yifan. Experimental Study on Low-Frequency Characteristics of Typical Physical Fields for Small Underwater Vehicles[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2026-0056

小型水下航行器典型物理场低频特征试验研究

doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2026-0056
详细信息
    作者简介:

    周广源(2001-), 男, 在读硕士, 主要研究方向为磁探测与磁防护

    通讯作者:

    文无敌(1981-), 男, 博士, 教授, 主要研究方向为水下电磁感知与隐身技术.

  • 中图分类号: TJ630.1; U661.1

Experimental Study on Low-Frequency Characteristics of Typical Physical Fields for Small Underwater Vehicles

  • 摘要: 当前水下多物理场探测研究多聚焦舰船、潜艇等大尺度目标, 针对小型水下航行器的多物理场联合探测相关研究较少,为探究其在100 Hz内低频多物理场特征与场间关联规律, 在浅海避风港开展水下实测试验, 同步采集声场、电场、磁场、压力场、地震波场及交流磁场信号。经数据预处理与工频干扰抑制后, 分析各物理场时域通过特性与频谱特征, 分析多物理场耦合关联特性。试验结果表明, 电场与磁场呈现强相关共源特性, 交流磁场包含更丰富的目标特征信息; 声场与地震波场频域特征高度契合, 地震波场抗海洋环境干扰能力显著优于水压场。文中分析了小型水下航行器典型低频多物理场特征与耦合规律, 可为水下小目标多物理场联合探测与识别提供试验支撑。

     

  • 图  1  多物理场测量阵列

    Figure  1.  Measurement array of multi-physics fields

    图  2  试验布放示意图

    Figure  2.  Schematic of test layout

    图  3  环境噪声信号

    Figure  3.  Ambient Noise Signals

    图  4  目标航速2.5 kn各物理场对应的信号

    Figure  4.  Time-domain signals of each physical field at the target speed of 2.5 kn

    图  5  目标电场、磁场与交流磁场幅度谱

    Figure  5.  Amplitude spectra of target electric, magnetic and alternating magnetic fields

    图  6  目标声场、水压场与地震波场幅度谱

    Figure  6.  Amplitude spectra of target acoustic, water pressure and seismic wave fields

    表  1  多物理场测量传感器

    Table  1.   Multi-physical field measurement sensors

    传感器类型测量器件系统有效测量带宽
    三分量电场传感器Ag/AgCl电极DC~4 000 Hz
    三分量磁场传感器磁通门传感器
    压力传感器压阻式传感器DC~5 00 Hz
    声传感器压电式水听器10~32 000 Hz
    地震波传感器力平衡加速度计0.003~100 Hz
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出版历程
  • 收稿日期:  2026-03-20
  • 修回日期:  2026-05-07
  • 录用日期:  2026-05-14
  • 网络出版日期:  2026-05-19
图(6) / 表(1)

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