《中華人民共和國海洋行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) HY/T 0448-2024 海洋聲學(xué)調(diào)查要求》的詳細(xì)總結(jié),依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)分層展開:
?一、標(biāo)準(zhǔn)框架與適用范圍?
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?范圍?
- 規(guī)定海洋環(huán)境噪聲、水聲傳播、混響及海底聲特性調(diào)查的基本要求。
- 適用于非冰區(qū)海洋聲學(xué)調(diào)查及水聲物理研究。
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?引用文件?
- 引用26項國標(biāo)/行標(biāo),涵蓋聲學(xué)設(shè)備校準(zhǔn)(如GB/T 3223、GB/T 7967)、海洋調(diào)查規(guī)范(如GB/T 12763系列)、導(dǎo)航定位(如GB/T 18314)等。
?二、四大核心調(diào)查類型?
??(一)海洋環(huán)境噪聲調(diào)查(第4章)??
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?儀器配置?
- ?系統(tǒng)構(gòu)成?:聲接收分系統(tǒng)(水聽器陣+信號調(diào)理+采集設(shè)備)、監(jiān)聽顯示分系統(tǒng)、聲相關(guān)輔助參數(shù)分系統(tǒng)(水文/氣象/船舶信息等)。
- ?水聽器要求?:
- 聲頻水聽器(20 Hz–20 kHz):靈敏度≥-185 dB,水平指向性偏差≤±1.5 dB。
- 高頻水聽器(15–40 kHz):靈敏度≥-175 dB,垂直波束寬度>30°。
- ?抗干擾設(shè)計?:導(dǎo)流裝置減流噪、減振措施、電纜防渦激。
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?校準(zhǔn)要求?
- 水聽器按GB/T 4130校準(zhǔn)靈敏度,GB/T 16165校準(zhǔn)相位一致性。
- 系統(tǒng)聯(lián)調(diào):確保各通道幅頻響應(yīng)起伏≤±0.1 dB,相位起伏≤±1°。
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?調(diào)查實施?
- ?布放原則?:水聽器距岸≥1 km,深度>5 m;避開航道;船載系統(tǒng)需關(guān)閉主機(jī)。
- ?時長要求?:每站≥25小時,每小時有效信號≥10–30秒(依頻段定)。
- ?自噪聲驗證?:需通過零級海況或水池測試確認(rèn)系統(tǒng)噪聲低于Wenz譜限。
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?數(shù)據(jù)處理?
- ?關(guān)鍵計算?:
- 譜級概率密度(SPD)與百分位值(式A.1–A.4)。
- 頻帶聲壓級(Lpf)與總聲壓級(Lp)(式A.6–A.9)。
- 時空相關(guān)系數(shù)(式A.10)及指向性指數(shù)(式A.12–A.14)。
??(二)海洋水聲傳播調(diào)查(第5章)??
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?儀器配置?
- ?聲源類型?:
- 爆炸聲源(聲彈/氣槍):需標(biāo)定當(dāng)量、深度精度。
- 換能器聲源:標(biāo)定工作頻段、聲源級、波形失真度。
- ?輔助系統(tǒng)?:水文剖面儀、中尺度現(xiàn)象監(jiān)測(SAR衛(wèi)星/溫度鏈)、水下定位系統(tǒng)。
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?校準(zhǔn)要求?
- 聲源級海上實測:水深>70 m,收發(fā)距離誤差<3%,≥6次統(tǒng)計平均。
- 水聽器陣:相位一致性校準(zhǔn)(GB/T 16165)。
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?調(diào)查實施?
- ?站位設(shè)計?:依據(jù)聲速剖面布設(shè)水聽器(淺海分淺/深層,深海覆蓋躍層/聲道軸)。
- ?特殊要求?:聲起伏研究需≥2個潮周期數(shù)據(jù);陣列傾角實時監(jiān)測。
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?數(shù)據(jù)處理?
- ?核心計算?:
- 傳播損失(TL)(式B.7–B.12)。
- 定量驗?zāi)#豪塾嬀确ǎ–AMμ/CAMσ)(式B.1–B.3)。
- 時空相關(guān)性(式B.5–B.6)及聲強(qiáng)起伏(閃爍指數(shù)SI)(式1–3)。
??(三)海洋混響調(diào)查(第6章)??
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?儀器配置?
- 聲源:脈沖信號(爆炸聲源或換能器),需提供指向性圖。
- 接收系統(tǒng):同環(huán)境噪聲調(diào)查要求,遠(yuǎn)程混響通道需抑制船噪。
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?調(diào)查實施?
- ?信號要求?:每種脈沖發(fā)射≥10次,間隔1–2分鐘。
- ?深度策略?:深海環(huán)境中分離海面/海底混響信號(時差法)。
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?數(shù)據(jù)處理?
- ?核心輸出?:混響級與混響距離計算(附錄C),繪制混響強(qiáng)度衰減曲線。
??(四)海底聲特性調(diào)查(第7章)??
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?三類方法?
- ?反射/折射法?:適用于深層(>10 m),需≥10個接收陣元,聲速誤差≤0.75 m/s。
- ?原位法?(GB/T 42643):直接插入沉積物,測量聲速/衰減系數(shù)。
- ?實驗室法?:柱狀樣品聲速測試,需保持原始溫濕狀態(tài)。
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?數(shù)據(jù)處理?
- 生成聲速/衰減系數(shù)/聲阻抗的垂直剖面圖。
?三、通用要求?
- ?資料歸檔?:原始數(shù)據(jù)、處理結(jié)果、專題圖件(如噪聲譜級變化圖、傳播損失等值線圖)、調(diào)查報告需系統(tǒng)歸檔。
- ?質(zhì)量控制?:
- 設(shè)備均在檢定有效期內(nèi)。
- 系統(tǒng)統(tǒng)一校時(4.2.2.3)。
- 聲相關(guān)輔助參數(shù)(風(fēng)/浪/流等)與聲學(xué)調(diào)查同步獲取。
?四、附錄核心內(nèi)容?
- ?附錄A?:噪聲統(tǒng)計分析(概率密度、指向性算法)。
- ?附錄B?:水聲傳播驗?zāi)Ec時空特性計算。
- ?附錄C?:混響級計算公式(混響強(qiáng)度 vs. 時間)。
?總結(jié)特點?:
- ?技術(shù)嚴(yán)謹(jǐn)性?:量化指標(biāo)明確(如靈敏度-185 dB、站位距岸1 km)。
- ?系統(tǒng)性?:覆蓋“設(shè)備-校準(zhǔn)-調(diào)查-處理”全鏈條。
- ?創(chuàng)新性?:強(qiáng)調(diào)聲相關(guān)參數(shù)同步調(diào)查(風(fēng)/浪/船舶等)對聲場的影響。
- ?實踐導(dǎo)向?:針對不同海域(淺海/深海)制定差異化調(diào)查策略。
此標(biāo)準(zhǔn)為我國海洋聲學(xué)調(diào)查提供了全面、可操作的技術(shù)規(guī)范,對科研與工程應(yīng)用具有重要指導(dǎo)意義。