武器装备预研基金(51448030101ZK1801)
- 作品数：20 被引量：65H指数：6
- 相关作者：张建生林书玉杨万民苗润才常洋更多>>
- 相关机构：西安工业大学陕西师范大学中国科学院更多>>
- 发文基金：武器装备预研基金陕西省教育厅科研计划项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学机械工程自动化与计算机技术交通运输工程更多>>
- 船舰尾流前向散射的缪勒矩阵特性研究被引量：5
- 2011年
- 从米氏散射理论出发,利用单次散射理论模型研究了船舰尾流前向散射缪勒矩阵(FSMMBSW)的分布模式,以及矩阵元与气泡数密度、气泡半径之间的关系。研究表明,气泡米氏散射缪勒矩阵元m2和m4在前向90°存在较大振荡,且振荡幅度随半径增大而增大;气泡幕前向散射缪勒矩阵元M11和M44无方位变化,有方位变化的矩阵元随方位角正弦振荡分布,各FSMMBSW矩阵元随极径增大指数衰减;矩阵元M11和M44随着气泡半径的增大而增大,随方位角振荡分布的矩阵元振幅随气泡半径增大而增大;在气泡数密度为108 m-3附近矩阵元存在极大值,在极值点两侧矩阵元随数密度变化特性相反;对于不同的气泡半径和数密度,矩阵元M12和M13不仅可提供强度大小信息,还可以提供相位反转的信息。
- 杨郁张建生
- 关键词：应用光学前向散射尾流
- 尾流散射光性质的一维小波变换分析被引量：4
- 2007年
- 船舶尾流具有特殊的声学、电学、磁学和光学特性。选用一维小波变换含离散小波变换、连续小波变换、小波包变换、复小波变换对测量的尾流光学性质进行了分析,其结果表明:不同条件下尾流散射光信号具有不同的自动阈值,经小波变换后保留的能量比例、小波系数置零比率不同,变换的小波系数染色模式、系数曲线、最大系数线区别明显。一维连续小波变换显示出细节信号具有一定周期性,说明在测量过程存在周期性的干扰因素。通过小波分解的各层细节信号,为在测量结果中消除或降低这些因素的影响指明了方向。一维连续小波变换结果显示,在不同压强下小波系数大小及分布、极大值分布都有明显区别。一维小波包变换的压缩信号保留了原始信号绝大部分的能量,选择的系数可作为不同压强下尾流气泡幕的特征系数,而一维复小波变换变换的模、模角以及系数随时间轴的分布,其相对大小都不相同。经小波分析,可以提取出散射光信号的共性,也可以直观地展示不同散射光信号的区别。
- 张建生林书玉苗润才杨万民
- 关键词：小波变换尾流气泡幕
- 船舰尾流单次散射反照率的理论计算被引量：1
- 2013年
- 为研究激光在船舰尾流中传输时的散射效应，利用M ie散射理论对船舰尾流单次散射反照率进行了理论计算．结果表明：气泡半径小于0．6μm时单次散射反照率随半径的增大而增大，半径大于0．6μm时，单次散射反照率随气泡半径增大出现波动并且逐渐减小，直至趋于平稳；船舰尾流单次散射反照率随着折射率虚部和实部的增大而减小，波长在0．4～0．8μm之间时船舰尾流单次散射反照率随波长的增大而增大；船舰尾流单次散射反照率在中心区域和远场区域数值高于近场区域，随深度的增加而增加．
- 杨郁张建生
- 关键词：MIE散射理论尾流气泡
- 模拟尾流泡幕及实际尾流光学性质对比研究被引量：7
- 2007年
- 对模拟尾流泡幕及实际尾流光学性质进行了对比研究.结果表明,实验室模拟尾流气泡幕的散射光平均照度均值随着压强变化梯度大,可据此定性区别不同压强的气泡幕.实际尾流随着航速增大,散射光照度减小,但这种减小不是线性的.散射光照度一定周期性的规律,说明随着航速的增大,尾流气泡幕逐渐增强,气泡幕中气泡密度、不同直径气泡分布等均随之变化,这可能预示着气泡幕的增强存在饱和度.实验室模拟尾流气泡幕与实际尾流的散射光信号在轮廓方面是相似的,都随着压强或航速的增加而减小.通过比较实验室模拟气泡幕和实际尾流的差值信号,可以有效地消除杂散光或自然光的影响,利用Haar小波对差值信号的分析也得到相同的结论.
- 张建生林书玉何俊华陈良益
- 关键词：光学性质尾流气泡幕小波HAAR小波
- 模拟气泡幕激光近轴前向散射照度分布被引量：2
- 2013年
- 从Mie散射理论出发,利用单气泡散射理论模型研究了激光前向散射特性以及激光前向散射光轴周围激光照度分布状态。选用波长为632.8nm的激光,在不同介质和不同压强下测量并分析了气泡幕的散射光照度。研究表明,激光前向散射光主要分布在离光轴0.588°的范围内,其沿激光光轴呈轴对称分布,并且沿光轴方向截面分布为高斯分布;在考虑水体自身散射时,0.006MPa、0.008MPa和0.010MPa下,各个散射角被散射掉的光大概占激光前向散射照度的35%、45%和55%,可得到无论考虑水体自身散射与否,激光前向散射光与压强皆成反比。
- 张建生陈焱孙建鹏
- 关键词：气泡尾流前向散射尾流自导
- 模拟舰船尾流气泡的前向散射被引量：1
- 2013年
- 为了系统的研究舰船尾流中气泡的激光前向散射特性,本文通过自行设计的试验系统模拟舰船尾流气泡.结合Mie散射理论和水下光散射特性,探讨了气泡幕激光前向散射特性.实验选用波长为632.8nm的激光,暗室内在不同介质以及不同气泡密度的条件下,测量了气泡幕的激光散射光照度.结果表明散射光照度主要分布在前向0°角附近,散射光与气泡的密度成反比,气泡密度低时外部光照对散射光影响更加明显.
- 陈焱孙建鹏常洋崔红张建生
- 关键词：气泡尾流前向散射后向散射尾流自导
- 小波分析在气泡幕散射光信号处理中的应用被引量：9
- 2007年
- 选取Daubechies小波对尾流气泡幕散射光信号做一维离散小波变换,小波阶数为3 ,尺度数Level为5 ,得到了原始信号的小波分析和重构误差结果.经db3小波分解,散射光信号的低频及高频部分区别不大,可能是信号采集频率过低(×10-1s)导致的结果.对原始信号进行小波分析容易得到均值、中值、模式、标准差等统计量.通过对散射光信号进行一维平稳小波去噪、小波变换密度估计、小波系数选取等方面的分析,揭示了不同压强下散射光信号具有不同的性质.
- 张建生林书玉苗润才杨万民
- 关键词：散射光信号处理小波尾流气泡幕
- 基于图像处理的模拟尾流气泡幕研究被引量：8
- 2007年
- 利用图像处理技术,对模拟的尾流气泡幕进行了定性和定量分析.压强较小时,位于不同层面上气泡的重叠少,通过二值图像处理可清楚地观察气泡的尺度大小及密度分布;而当压强较大时,不同层面气泡重叠幅度大,大部分气泡的边界难以判断,不能够得到气泡尺度参量及密度分布等信息.利用区域分割技术对获取的气泡幕灰度图像进行伪彩色显示,定性分析了气泡幕中气泡尺度、分布等信息.基于形状分析的等效直径、气泡幕剩余面积和剩余面积变化显示,不同压强下气泡的等效直径分布均在5 ～100像素范围,平均等效直径为55像素,压强较小条件下小气泡比例较大.
- 张建生林书玉苗润才刘鹏杨万民何俊华
- 关键词：图像处理二值图像尾流气泡幕
- 淡水和盐水中模拟气泡幕前向光散射特性被引量：2
- 2014年
- 用理论计算和实验测量方法研究了模拟淡水和盐水中的气泡幕前向光散射特性。首先根据Mie散射理论,利用MATLAB编程计算了淡水和盐水中3种不同尺度分布的气泡群相散射函数,分析盐水相对淡水气泡群前向散射变化比例。然后根据实验测量数据,通过计算分析有无气泡幕光照度变化和散射光相对比例,提出差值分析可以探测液体中气泡。理论计算结果表明,对同一尺度分布的气泡群,盐水中气泡前向散射光比淡水中气泡散射光有所增加,最大达到14%,增幅随着散射角增加而减小。无气泡幕时测量盐水前向光散射比淡水光散射有所增加;有气泡幕时,在实验选择的不同压强条件下,同一种液体中,气泡幕前向平均相对散射增加约10%,然而压强相同时,盐水中气泡幕前向光散射平均照度比淡水增加约5%。
- 孙建鹏张建生陈焱
- 关键词：尾流气泡幕前向散射MIE散射光照度
- 船舶尾流散射光信号及一维离散小波分析被引量：2
- 2007年
- 用自行设计的测试系统测量了不同航速下船舶尾流的散射光信号,并选用一维离散小波Dmeyer小波对散射光信号进行了5层小波分析.测量和分析结果表明,随着航速增大,船舶尾流散射光照度减小,尾流气泡幕逐渐增强,气泡幕中气泡密度、气泡运动规律、不同直径气泡分布均随之变化.气泡幕的增强可能存在饱和度,在航速增大到一定值时,气泡幕会达到一稳定的密度分布.从小波分析得到的第五层逼近信号来看,不同航速下主峰位置、主峰个数以及峰值差均不同,不同航速下散射光细节信号的第一层均具有一定周期性,航速10 km/h时表现出完美的周期性,出现类似于同方向不同频率简谐振动叠加而出现"拍"的现象.
- 张建生林书玉刘鹏苗润才杨万民
- 关键词：气泡幕
