极地水声信号处理研究及国内突破

国内研究突破

作为近北极国家，我国科技界对北极地区的事务始终非常关注，1999—2018 年，我国已对北极进行了 9 次科学考察，内容涉及物理海洋与海洋气象、海冰、海洋地质、海洋地球物理、海洋化学、海洋生物与生态等学科，并取得了一系列成果（图 4）。2014 年刊出的《北极水声学：一门引人关注的新型学科》，在国内率先提出针对北极及其毗邻海域开展声场特性及水声效应基础研究，填补我国北极声学研究空白，从而应对国家开发利用北极的利益需求。同时指出北极水声学研究存在着巨大的机遇和挑战，应在大气-冰-海-声耦合机理、低频声传播及最佳接收、冰下信道的频率选择特性、混响限制下的主动声呐信号检测、水声环境适应性等方向同时进行深入研究。

 图 4 “雪龙号”极地考察船

2014 年 7 月开始的我国第六次北极科学考察首次设立了水声学的科考内容，这对推动我国在北极声学方面的研究工作起到开创性的作用；2016 年，中国科学院声学研究所科考人员第一次搭乘雪龙号科考船赴北极进行了声学试验；2017、2018 年的北极科考，继续设置了水声学的考察内容，特别是我国第九次北极科学考察，中国科学院声学研究所、哈尔滨工程大学等单位在北纬 79°—84°、西经 154°—168° 区域内，共同开展了为期 15 天的北极及其毗邻海域声学综合观测实验（图 5）。实验完成了中低频声传播、声源定位、水声通信、冰区噪声和混响等项观测任务，最长连续观测时间 17 小时，最远工作距离 8 千米，并在北极首次使用了爆炸声源进行声学试验。

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