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基于HPC的水声传播并行计算研究

基于HPC的水声传播并行计算研究

中国声学学会2017年全国声学学术会议

作者：张林徐国军孙雪海海军潜艇学院

＜正＞0引言近年来,随着复杂海域水下目标流-固-声耦合建模、海洋学-声学耦合建模、大洋三维声场精细化仿真、信号级水下作战环境实验等问题的深入发展,大规模精细化水声环境特性建模对水下声场的计算效率提出了更高要求,而现有的传播... 详细信息

＜正＞0引言近年来,随着复杂海域水下目标流-固-声耦合建模、海洋学-声学耦合建模、大洋三维声场精细化仿真、信号级水下作战环境实验等问题的深入发展,大规模精细化水声环境特性建模对水下声场的计算效率提出了更高要求,而现有的传播模型难以满足这一需求。得益于计算机技术的快速发展,特别是高性能计算（High Performance Computing）的发展,为采用水下声场并行计算解决这些问题提供了

关键词：水声传播并行计算高性能计算

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自航式声诱饵对抗线导鱼雷作战使用方法研究

自航式声诱饵对抗线导鱼雷作战使用方法研究

中国造船工程学会电子技术学术委员会——2012年水下复...

作者：薛昌友孙雪海海军潜艇学院软件中心海军潜艇学院学员2队

论文以潜艇使用自航式声诱饵对抗线导鱼雷来袭为作战背景,通过理论分析与作战仿真,详细探讨了自航式声诱饵对抗来袭鱼雷的作战使用方法,其结论可为水声对抗器材及其武器系统作战使用和指标论证提供参考,同时对自航式声诱饵作战使用具有... 详细信息

论文以潜艇使用自航式声诱饵对抗线导鱼雷来袭为作战背景,通过理论分析与作战仿真,详细探讨了自航式声诱饵对抗来袭鱼雷的作战使用方法,其结论可为水声对抗器材及其武器系统作战使用和指标论证提供参考,同时对自航式声诱饵作战使用具有一定的参考价值。

关键词：线导鱼雷自航式声诱饵作战使用

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水下声场多维可视化技术研究

水下声场多维可视化技术研究

中国声学学会2017年全国声学学术会议

作者：孙雪海张林周艳霞海军潜艇学院

＜正＞0引言海洋水声环境是海军作战的主要环境,涵盖了大量抽象、复杂的信息,如何快速地从如此庞大繁杂的数据中获取对作战有用的信息,并以直观、易于理解的方式呈现,对帮助作战人员感知水声环境规律和做出正确的指挥决策具有至关重要... 详细信息

＜正＞0引言海洋水声环境是海军作战的主要环境,涵盖了大量抽象、复杂的信息,如何快速地从如此庞大繁杂的数据中获取对作战有用的信息,并以直观、易于理解的方式呈现,对帮助作战人员感知水声环境规律和做出正确的指挥决策具有至关重要的作用。图形、图像等视觉信息具有很强的直观性,有利于加深人们对事物、规律的感知和理解。水下声场可视化是复杂水声环境研究的关键技术,对帮助作战人员感知和理解水下声传播规律具有重要作用。文献[1-2]研究了基于预积分体渲染

关键词：海洋水声环境水下声场多维可视化传输函数数据显示

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中尺度涡条件下的深海声场效应研究

海洋科学 2020年第3期44卷 66-73页

作者：张林刘东陈文景孙雪海海军潜艇学院山东青岛266199 青岛海洋科学与技术试点国家实验室山东青岛266237

通过构建中尺度涡的数学模型,利用射线-简正波-抛物方程(RMPE)声学模型进行传播损失计算,进而分析在深海声道、深海会聚区、海底反射3种传播模式下,中尺度涡对深海声效应的影响。数值仿真结果显示,暖涡对深海声道、会聚区产生下压效果,... 详细信息

通过构建中尺度涡的数学模型,利用射线-简正波-抛物方程(RMPE)声学模型进行传播损失计算,进而分析在深海声道、深海会聚区、海底反射3种传播模式下,中尺度涡对深海声效应的影响。数值仿真结果显示,暖涡对深海声道、会聚区产生下压效果,使会聚区水平距离变大,深海声道深度方向上变宽;冷涡使会聚区上抬,距离变短,对声场散射现象明显。研究结果表明,涡旋环境条件下,声场特征会产生显著变化。试验结果揭示了中尺度涡对深海声场效应的影响,对指导海上运用中尺度涡现象开展的科学研究、工程实践、军事运用具有积极的指导意义。

关键词：中尺度涡传播损失声学模型会聚区

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水下三维声场仿真与可视化方法研究

舰船科学技术 2015年第9期37卷 116-120页

作者：孙雪海笪良龙李玉阳海军潜艇学院海军水下作战环境研究所山东青岛266071

水下三维声场仿真和可视化是信息化条件下复杂水声战场环境研究的主要内容,对作战人员感知和利用水声战场环境具有重要的作用。针对水下三维声场仿真和可视化的特点,研究了在高性能计算平台下FOR3D模型的N×2D弱三维近似方法并行计算的... 详细信息

水下三维声场仿真和可视化是信息化条件下复杂水声战场环境研究的主要内容,对作战人员感知和利用水声战场环境具有重要的作用。针对水下三维声场仿真和可视化的特点,研究了在高性能计算平台下FOR3D模型的N×2D弱三维近似方法并行计算的策略和数据的组织方法,改进基于三维纹理映射体绘制算法,引入渲染到纹理的步骤进行实时的数据重采样、颜色映射和光照计算。仿真结果表明,该方法实现了水下三维声场的快速计算和实时体绘制,为水声战场环境感知和基于可视分析的辅助决策技术提供了重要的途径。

关键词：水下三维声场仿真可视化并行计算渲染到纹理三维纹理映射

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东海黑潮锋中段特征及其对声纳探测影响

东海黑潮锋中段特征及其对声纳探测影响

中国声学学会水声学分会2015年学术会议

作者：周艳霞张林范培勤孙雪海海军潜艇学院

利用东海黑潮锋中段可靠数据资料,结合Argo资料和卫星遥感资料,对东海黑潮锋中段温度结构时空分布进行了统计分析,得到了锋区宽度、水平梯度变化以及垂直扩展深度等特征参数。分析了黑潮锋区中段温度水平变化对水声传播的影响,从而得出... 详细信息

利用东海黑潮锋中段可靠数据资料,结合Argo资料和卫星遥感资料,对东海黑潮锋中段温度结构时空分布进行了统计分析,得到了锋区宽度、水平梯度变化以及垂直扩展深度等特征参数。分析了黑潮锋区中段温度水平变化对水声传播的影响,从而得出水声环境变化对声纳探测的影响。

关键词：东海黑潮锋声纳探测

皖北新元古代-寒武纪界线灰岩稀土元素地球化学特征

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中国稀土学报 2013年第1期31卷 108-118页

作者：陈松傅雪海孙林华桂和荣宿州学院地球科学与工程学院安徽宿州234000 中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116

采集了皖北新元古代沟后组和寒武纪猴家山组石灰岩,进行系统的岩石学和稀土地球化学分析,研究了灰岩中稀土的来源及其特征,并据此对灰岩形成的海水稀土配分模式进行反演,探讨了皖北新元古代-寒武纪大地构造背景。结果表明:沟后组石灰岩... 详细信息

采集了皖北新元古代沟后组和寒武纪猴家山组石灰岩,进行系统的岩石学和稀土地球化学分析,研究了灰岩中稀土的来源及其特征,并据此对灰岩形成的海水稀土配分模式进行反演,探讨了皖北新元古代-寒武纪大地构造背景。结果表明:沟后组石灰岩稀土元素总量较高(10.66～30.68 ppm),轻重稀土分异明显,轻稀土富集,NdSN/YbSN在1.12～1.46之间,受陆源碎屑混染影响严重;猴家山组石灰岩稀土总量偏低(1.63～7.79 ppm),轻重稀土分异微弱,轻稀土略亏损,LaSN/NdSN在0.35～1.28,受陆源影响较小;石灰岩样品均具有程度不同的La正异常、Ce负异常和Y正异常;猴家山组灰岩反演海水稀土特征与新元古代海水略有差异,与现代海水稀土组成特征一致;沟后组和猴家山组石灰岩分别形成于大陆岛弧和大洋岛弧环境。

关键词：新元古代寒武纪石灰岩稀土元素皖北

南海夏季海洋环境噪声与海面风速相关特性分析

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应用声学 2015年第3期34卷 243-248页

作者：王超笪良龙韩梅孙雪海海军潜艇学院青岛266071

海洋环境噪声是影响潜艇作战及远程目标探测和定位的重要参数,由于海洋环境噪声具有很强的时空变异性,因此一种有效的手段是通过试验数据测量和处理了解特定海区的海洋环境噪声的统计特性。本文以2013年4月30日至8月1日,南海典型海域布... 详细信息

海洋环境噪声是影响潜艇作战及远程目标探测和定位的重要参数,由于海洋环境噪声具有很强的时空变异性,因此一种有效的手段是通过试验数据测量和处理了解特定海区的海洋环境噪声的统计特性。本文以2013年4月30日至8月1日,南海典型海域布放海洋环境噪声测量潜标系统所收录的环境噪声为研究对象。数据处理结果表明,在整个频率范围内,海洋环境噪声与对数风速具有很好的线性关系,但环境噪声随风速变化的斜率与频率相关,在1 k Hz附近达到最大值。通过波束形成分析了海洋环境噪声的垂直指向性,并给出了"垂直方向噪声"、"水平方向噪声"和"全向噪声"与风速相关性分析结果。可以看出,在风浪噪声与远处航船噪声都有贡献的中频段,"垂直方向噪声"与海面风速的相关性好于"全向噪声"和"水平方向噪声"与海面风速的相关性,且"垂直方向噪声"随风速变化的斜率略大于"全向噪声"随风速变化的斜率。

关键词：海洋环境噪声潜标系统线性关系垂直相干性

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不同粒径煤样常压与带压解吸对比实验研究

中国矿业大学学报 2015年第4期44卷 673-678页

作者：葛燕燕秦勇傅雪海罗斌孙红明中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室江苏徐州221116 新疆大学地质与矿业工程学院新疆乌鲁木齐830047 江苏地质矿产设计研究院江苏徐州221006

为了研究煤储层内的带压解吸规律和不同粒径煤样在解吸过程中的差异,分别对取自沁水盆地晋城矿区寺河煤矿3#煤层的大块煤样和粒状煤样（粒径2～5cm）进行了等温吸附实验、常压（0.1 MPa,即1个大气压）解吸实验以及7个连续压降阶段的带... 详细信息

为了研究煤储层内的带压解吸规律和不同粒径煤样在解吸过程中的差异,分别对取自沁水盆地晋城矿区寺河煤矿3#煤层的大块煤样和粒状煤样（粒径2～5cm）进行了等温吸附实验、常压（0.1 MPa,即1个大气压）解吸实验以及7个连续压降阶段的带压解吸实验.认为煤样内部的压降传递速度差异和煤储层本身的孔隙结构特征是造成不同粒径煤体降压解吸阶段迥异的主要原因.结果表明：相同温度、压力条件下,粉末状煤样（粒度60～80m,（mesh,180～250μm））吸附量是粒状煤样的1.20倍,是大块煤样的1.79倍;常压解吸条件下,粒状煤样的累计解吸量与相对累计解吸率分别是大块煤样的1.36,1.02倍;带压解吸条件下,粒状煤样的累计解吸量与相对累计解吸率分别是大块煤样的1.56,1.17倍.研究发现,不同粒径的带压解吸具有阶段性,其中前3个阶段大块煤样的累计解吸量以及相对累计解吸率均小于粒状煤样;后4个阶段大块煤样相对累计解吸率大于粒状煤样。

关键词：煤层气常压解吸带压解吸不同粒径无烟煤样