网络传感器系统中优化分布式检测的问题涉及许多设计方面,包括平衡漏检和误报概率以及通过适当的网络内信息融合管理通信资源。此外,还必须进行许多权衡,例如信息融合和传感器控制的计算要求与信息交换的通信要求之间的权衡。因此,最好通过共同考虑设计方面和权衡对整体系统性能的影响来做出整体系统设计决策。本文讨论了网络内融合和相关的网络算法,这些算法可提高多静态声纳应用的检测性能和能源效率。这是通过在场外传输之前交换和融合声纳浮标之间的联系来实现的。网络内融合利用成本较低的浮标间通信进行大部分数据通信,并通过仅报告具有足够相关性的多个浮标的检测来减少随机不相关的误报。场外接触传输的减少允许每个浮标的信号过量阈值降低,从而增加检测概率。我们通过分析和高保真声纳模拟证明了分布式网络融合的有效性。
网络传感器系统中优化分布式检测的问题涉及许多设计方面,包括平衡漏检和误报概率以及通过适当的网络内信息融合管理通信资源。此外,还必须进行许多权衡,例如信息融合和传感器控制的计算要求与信息交换的通信要求之间的权衡。因此,最好通过共同考虑设计方面和权衡对整体系统性能的影响来做出整体系统设计决策。本文讨论了网络内融合和相关的网络算法,这些算法可提高多静态声纳应用的检测性能和能源效率。这是通过在场外传输之前交换和融合声纳浮标之间的联系来实现的。网络内融合利用成本较低的浮标间通信进行大部分数据通信,并通过仅报告具有足够相关性的多个浮标的检测来减少随机不相关的误报。场外接触传输的减少允许每个浮标的信号过量阈值降低,从而增加检测概率。我们通过分析和高保真声纳模拟证明了分布式网络融合的有效性。
摘要 通过中频全向多波束声纳获取的数据开发可用于渔业研究的原创性研究,但尽管大多数渔船和许多研究船上都配备了此类设备,但这种设备却很少使用。这是唯一一种用于实时监测船只或浮标周围水平全向平面内鱼群的系统。1996 年至 2001 年间,我们使用了两种标准全向声纳,并根据两种主要采样方案开发了利用其特定声学数据的新方法:“勘探”,包括捕鱼和搜索作业,以及“漂流”,如使用仪器浮标系统或固定船只。我们提出了一种从研究船或商业船上连续采集数据的完整方法,通过图片分析自动提取数据并采用数据处理方法。考虑两种数据分析情况:第一种是逐个鱼群进行分析,即“单群”模式;第二种是考虑声纳采样体积内检测到的所有鱼群,即“集群”模式。基本声纳信息分为五类,包括 24 个调查和声纳参数以及 55 个鱼群、集群和渔民行为描述符。我们回顾了这些类别的应用,并讨论了它们在渔业科学中的应用前景。如果声纳系统能够评估船只避让对鱼群生物量评估的影响,则简单的声纳回声积分过程无法提供准确的丰度估计。全向声纳数据可用于集体分析鱼群的游动速度、扩散和迁移方面的运动学、群体分裂和合并指标等聚集动力学、群体密度等集群的空间特征、二维结构和渔民行为。将这些数据整合到鱼群数据库中,包括多频回声测深仪和横向多波束 (3D) 声纳数据以及物种识别方法,将使我们能够全面了解鱼群行为,从而采用准确的渔业管理方法。
摘要 通过中频全向多波束声纳获取的数据开发可用于开展渔业研究中的原始研究,但尽管大多数渔船和许多研究船上都配备了此类设备,但却很少使用。这是唯一用于实时监测船只或浮标周围水平全向平面内鱼群的系统。1996 年至 2001 年间,我们使用了两种标准全向声纳,并根据两种主要采样方案开发了利用其特定声学数据的新方法:“勘探”,包括捕鱼和搜索作业,以及“漂流”,如使用仪器浮标系统或在固定船只上。我们提出了一种从研究船或商船上连续采集数据的完整方法,并通过图片分析和数据处理方法自动提取数据。考虑了两种数据分析情况:第一种是基于逐个学校的“单校”模式;第二种模式考虑了在声纳采样范围内检测到的所有鱼群,即“集群”模式。基本声纳信息分为五类,包括 24 个调查和声纳参数以及 55 个鱼群、集群和渔民行为描述符。我们回顾了这些类别的应用,并讨论了它们在渔业科学中的应用前景。如果声纳系统能够评估船只避让对鱼群生物量评估的影响,那么简单的声纳回声积分过程就无法提供准确的丰度估计。全向声纳数据可用于集体分析鱼群的游泳速度、扩散和迁移方面的运动学、群体分裂和合并指数等聚集动力学、集群的空间特征(如鱼群密度)、二维结构和渔民行为。将这些数据整合到鱼群数据库中,包括多频回声测深仪和横向多波束(3D)声纳数据与物种识别方法相结合,将能够全面了解鱼群行为,从而采用准确的渔业管理方法。
表格和图表 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
将海水中近表面声速3'4 (1483 m s-r) 发送到频率计数器。门周期由射频询问脉冲和声纳返回信号之间的持续时间设置。反射的声纳信号由于传播时间较长,不会影响距离测量。一对接收换能器安装在重 4 千克的特殊形状的黄铜浮标下方 [图 3(a)],并通过一段尼龙绳悬挂在海面以下约 4 米处(图 1),为浮标位置的三角测量计算提供了基线。通过比较换能器悬挂点之间测得的分离度与换能器分离的声纳距离测量值,确定此布置的基线稳定性在 * 0.1 m 以内。在典型的实验情况下,即前后基线为 15 米,到应答浮标的范围为 200 米,接收传感器的信噪比为 30 dB,通过三角测量计算和位置数据的统计处理,可以在 * 0.5 米的精度范围内确定浮标位置(第 III B 节)。
海水中近表面声速 3'4 (1483 m s-r) 到频率计数器。门控周期由射频询问脉冲和声纳返回信号之间的持续时间设置。反射的声纳信号不会影响距离测量,因为它们的传播时间更长。 一对接收换能器安装在特殊形状的黄铜浮标下方,重 4 公斤 [图 3(a)],并通过一段尼龙绳悬挂在海面以下约 4 米处(图I )为浮标位置的三角测量计算提供了基线。通过比较换能器悬挂点之间的测量分离与换能器分离的声纳距离测量,确定此布置的基线稳定性在 * 0.I m 以内。在典型的实验情况下,即前后基线为 15 米,距离应答浮标 200 米,接收传感器的信噪比为 30 dB,通过三角测量计算和位置数据的统计处理,浮标位置可以在 * 0.5 米的精度范围内确定(第III B 节)。
反潜战是海军最重要的任务之一。第一阶段和不可或缺的阶段是探测潜艇,第二阶段是确定潜艇的位置,第三阶段是对其进行分类或识别。潜艇的探测、定位和分类主要采用目前被认为是最有效的水声方法。水声潜艇探测方法通常分为两类:主动和被动。主动方法使用潜艇反射的声信号回声,而被动方法使用潜艇发出的声信号。主动方法的优势在于可以探测不发出任何声信号(例如潜艇不动时)或发出非常弱的信号(例如所谓的安静潜艇)的潜艇。主要缺点是需要发出探测信号,以揭示敌方回声测距系统的存在。被动方法使用潜艇发出的声信号,这是一个明显的缺点;然而,它们不会揭示系统的存在。考虑到两种方法的互补优势,它们通常结合用于潜艇探测。
反潜战是海军最重要的任务之一。反潜战的第一步也是不可或缺的一步是探测潜艇,第二步是确定潜艇的位置,第三步是对其进行分类或识别。潜艇的探测、定位和分类主要采用水声方法,这种方法目前被认为是最有效的。水声潜艇探测方法通常分为主动和被动两类。主动方法使用潜艇反射的声信号回声,而被动方法使用潜艇发出的声信号。主动方法的优势在于可以探测到不发出任何声信号的潜艇(例如当潜艇不动时)或发出非常弱的信号(例如所谓的安静潜艇)。主要缺点是需要发射探测信号,这会暴露敌方回声测距系统的存在。被动方法使用潜艇发出的声学信号,这是一个明显的缺点;但是,它们不会暴露系统的存在。鉴于两种方法的互补优势,它们通常在潜艇探测中结合使用。
尺寸 25 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。访问舱口 25 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。提升 25 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。加热 25 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。绝缘 25。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。通风 25。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。导管 26。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。通气管 26.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。舱底泵 26。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。照明 26。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。干船坞 26。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。装饰板 26。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。