声纳浮标是一种消耗性声纳系统,通常部署在飞机或船上,用于反潜战或水下声学研究。探测、分类、定位和跟踪是声纳操作员的四项基本任务。其中,通过单个被动或主动声纳系统对潜在接触的初步探测是第一个也是最困难的任务。这是由于水下声音传播模式复杂、环境噪声源的存在以及现代常规潜艇辐射噪声的减少。因此,在一个或多个地理上分离的平台上集成来自多个传感器系统的数据被广泛认为是解决这一问题的一种有前途的策略。如 [1] 中所述,声纳数据集成可以在各个级别执行,包括原始数据级别、检测级别、信息级别和显示级别。每种类型的集成都在一定程度上有利于声纳操作员执行四项基本任务中的一项或多项。例如,集成来自空间上分离位置的多个传感器的数据可大大提高目标定位和目标运动分析的准确性。与线性阵列相关的接触方位模糊性(无法确定接触点位于阵列的左侧还是右侧),例如
我们提出了一种新方法,借助量子干涉显著提高基于量子比特的暗物质探测实验中的信号速率。各种量子传感器都具有探测波状暗物质的理想特性,而量子计算机中常用的量子比特是暗物质探测器的绝佳候选。我们证明,通过设计适当的量子电路来操纵量子比特,信号速率与 n 2 q 成比例,其中 nq 是传感器量子比特的数量,而不是与 nq 成线性关系。因此,在使用大量传感器量子比特的暗物质探测中,可以预期信号速率会显著增加。我们提供了一个量子电路的具体示例,该电路通过连贯地组合每个单独量子比特由于其与暗物质相互作用而产生的相位演变来实现这种增强。我们还证明该电路对失相噪声具有容错能力,失相噪声是量子计算机中的关键量子噪声源。这里提出的增强机制适用于各种量子计算机模式,只要与增强暗物质信号相关的量子操作可以应用于这些设备。
摘要:ICAO 附件 16 规定用于认证亚音速运输飞机的声学性能。每架飞机都根据在进场和离场沿线特定认证位置测量到的 EPNL 水平进行分类。通过模拟此认证过程,可以确定所有相关参数并评估有希望降低噪音认证水平的措施,以符合基本 ICAO 规定,即飞机的允许运行条件。此外,模拟是评估新技术和不存在的飞行器概念的唯一方法,这也是本文所述研究活动的主要动机。因此,ICAO 附件 16 规定被整合到 DLR 现有的噪音模拟框架中,并在概念设计阶段实现新型飞机概念的虚拟噪音认证。预测的认证水平可以直接选择为设计目标,以便为新飞机设计实现有利的 ICAO 噪音类别,即同时考虑设计和由此产生的飞行性能。可以对所考虑的每种概念飞机设计的操作限制和允许的飞行程序进行详细评估和识别。可以对影响预测噪声认证水平的相关输入参数进行敏感性研究。具有主导作用的特定噪声源
摘要 分布式传感协议使用局部传感节点网络来估计网络的全局特征,例如局部可检测参数的加权平均值。在无噪声情况下,节点共享的连续变量 (CV) 多体纠缠可以提高参数估计的精度,相对于没有共享纠缠的网络所能达到的精度;对于纠缠协议,均方根估计误差随传感节点的数量 M 而呈 1 / M 的比例变化,即所谓的海森堡缩放比例,而对于没有纠缠的协议,误差则呈 M 1 的比例变化。然而,在存在损耗和其他噪声源的情况下,虽然多体纠缠在感测位移和相位方面仍然具有一些优势,但精度随 M 的比例变化并不那么有利。在本文中,我们表明使用 CV 纠错码可以增强传感协议对缺陷的鲁棒性,并恢复海森堡缩放比例至中等 M 值。此外,之前的分布式传感协议只能测量单个正交,而我们构建了一个可以同时感测两个正交的协议。我们的工作证明了 CV 误差校正码在现实传感场景中的价值。
摘要 分布式传感协议使用局部传感节点网络来估计网络的全局特征,例如局部可检测参数的加权平均值。在无噪声情况下,节点共享的连续变量 (CV) 多体纠缠可以提高参数估计的精度,相对于没有共享纠缠的网络所能达到的精度;对于纠缠协议,均方根估计误差随传感节点的数量 M 而呈 1 / M 的比例变化,即所谓的海森堡缩放比例,而对于没有纠缠的协议,误差则呈 M 1 的比例变化。然而,在存在损耗和其他噪声源的情况下,虽然多体纠缠在感测位移和相位方面仍然具有一些优势,但精度随 M 的比例变化并不那么有利。在本文中,我们表明使用 CV 纠错码可以增强传感协议对缺陷的鲁棒性,并恢复海森堡缩放比例至中等 M 值。此外,之前的分布式传感协议只能测量单个正交,而我们构建了一个可以同时感测两个正交的协议。我们的工作证明了 CV 误差校正码在现实传感场景中的价值。
摘要变分混合量子经典算法 (VHQCA) 是利用经典优化来最小化成本函数的近期算法,该算法可以在量子计算机上进行有效评估。最近,VHQCA 已被提出用于量子编译,其中目标幺正 U 被编译成短深度门序列 V。在这项工作中,我们报告了这些算法一种令人惊讶的噪声弹性形式。也就是说,我们发现尽管在成本评估电路中存在各种不相干噪声源,但人们经常会学习正确的门序列 V(即正确的变分参数)。我们的主要结果是严格的定理,指出最佳变分参数不受广泛噪声模型的影响,例如测量噪声、门噪声和泡利通道噪声。此外,我们在 IBM 噪声模拟器上的数值实现在编译量子傅里叶变换、Toffoli 门和 W 态准备时表现出弹性。因此,变分量子编译由于其稳定性,对于噪声较大的中型量子设备具有实际用途。最后,我们推测这种抗噪声能力可能是一种普遍现象,适用于其他 VHQCA,例如变分量子本征解算器。
船只产生的噪声被认为对海洋生物产生了重大有害影响1。随着运行量越来越多的船只,此问题进一步加剧了。因此,有必要更好地理解和管理船只在水下辐射的噪声。在正常操作下,螺旋桨可以为整个平台噪声做出重大贡献。但是,当螺旋桨上存在空化时,噪声大大增加并成为主要的噪声源。因此,如果可以避免螺旋桨空化,则可以降低平台辐射的噪声的影响。如果迅速检测到允许通过螺旋桨控制允许采取补救措施的空化,则可以实现这一目标。在此贡献中,我们研究了基于许多不同输入特征的一系列可用机器学习方法来检测螺旋桨空化。使用一系列信号处理方法可以使用螺旋桨气态检测。环化性是最近提出的用于螺旋桨空化检测2的信号处理方法。它依赖许多频域的转换,从而产生了循环频谱。然后将此频谱搜索以寻找峰值,在该峰上,叶片速率周围及其谐波及其谐波可以表明存在气蚀。图1比较了环溶性分析的各个阶段的输出,以进行空洞和非散发信号。
概述了风力涡轮机的基本噪声源及其对整体声级的相对重要性,以及管理农场级噪声的方法。介绍了几种降噪概念,然后讨论了风力涡轮机运行如何影响远场声音。首先,设计了几种叶片尖端几何形状,并在 2.5 MW 级风力涡轮机平台上进行了测试。结果表明,尖端形状会显著影响叶片噪声特征。与基线尖端相比,低噪声尖端形状可使表观声功率级 (Lwa) 降低 5-6 dB(A)。其次,通过广泛的风洞测试筛选了许多后缘降噪概念。选择锯齿进行全尺寸现场测试,并将其安装在具有不同叶片设计的三个不同的风力平台上,与原始(无锯齿)叶片相比,表观声功率级 (Lwa) 降低了 2-4 dB(A)。最后,提出了一种优化风力涡轮机运行的通用方法,以便在最大能量产出的情况下达到目标噪音水平。然后演示了如何将这些降噪技术和运营策略结合起来,使风力发电场布局符合日益严格的当地噪音法规。
表格和图片 表 1.1 一些主要海底噪声源的比较 3 表 1.2 声音对海洋环境的潜在影响 7 表 1.3 与海军或地震活动同时发生的大规模搁浅 8 表 2.1 海洋噪声缓解措施 19 表 2.2 北约成员国正在使用或开发的主动声纳系统 22 表 2.3 2002 年 1 月至 2005 年 2 月世界各地的地震勘探 31 表 4.1 与海洋噪声相关的国际公约、协定和条约 56 图 2.1 美国海岸外的海军综合设施 27 图 2.2 全球海上地震勘探热点(2002 年 1 月至 2005 年 2 月) 29 图 2.3 墨西哥湾未来地震勘测预测32 图 2.4 美国墨西哥湾地震勘测区域按船员数量划分(2002 年 1 月 - 2005 年 2 月) 33 图 2.5 欧洲地震勘测区域按船员数量划分(2002 年 1 月 - 2005 年 2 月) 34 图 2.6 北美水域国际航道 37
摘要:HELCOM波罗的海行动计划的最新更新迫切需要审查水下噪声的主要来源,它们已知的以及可能对海洋环境的影响以及减轻影响的可能方法。冲动的噪声源(桩驾驶,地震调查,水下爆炸,低频声纳等)在海洋哺乳动物和鱼类中会引起负面影响。缓解包括:a)降低产生的噪声(源修改),b)辐射噪声(减排)和c)减少接收的噪声(敏感区域和周期的活动限制,撞击之前对危险区域的威慑力)。连续的低频噪声主要由商业容器和休闲划船产生,并从近海基础设施(石油和天然气,可再生能源)产生了额外的贡献。缓解措施主要是源修改(改进设计和操作程序/降低速度)和时间/面积限制(包括区域/局部速度限制和/或船舶要求遵守特定噪声排放标准的要求)。目前未监控的其他来源包括回声器和高频声纳,净ping和密封恐怖片以及空气枪以外的设备,用于探索海床的最高层(Subbottom分析和测量)。