船舶尾流氣泡幕電磁特性研究.pdf

1、船舶在海面上運動時，會在運動方向的反方向產(chǎn)生一條尾跡，即船舶尾流。該尾流產(chǎn)生的原因是船體和螺旋槳對海水的擾動，形成一條具有多種物理性質的氣泡幕帶。受天氣、氣溫、水溫、海域、航速等因素影響，尾流具有不同的物理特性和外貌特征，研究這些特性和特征，可以映射出船舶本身的類型、噸位、航速等信息，對軍事、海洋觀測等領域具有極大的意義。
　　本文研究的內容為船舶尾流氣泡幕的電磁性質，主要包括以下幾個方面:
　　第一，利用自行研制的實驗裝置

2、，模擬尾流氣泡幕的生成，在此基礎上分別對靜止水面、單螺旋槳尾流和雙螺旋槳尾流進行圖像采集，利用MATLAB軟件對圖像進行灰度處理，并對圖像進行了灰度的擴展，并轉換灰度直方圖，最終通過對實驗結果進行分析，得到了三者之間不同灰度級別下的頻數(shù)分布規(guī)律。用Canny算法進行弱邊緣檢測并得出實驗結論。結論對進一步尾流圖像信息化研究提供基礎。
　　第二，系統(tǒng)的闡述分析了機載磁傳感器探測尾流電磁場的基本理論和水上船舶運動導致的磁異常檢測基本理論

3、，并建立了數(shù)學模型。
　　第三，從麥克斯韋方程組和磁流體動力學基本方程出發(fā)，推導分析了電磁尾流在地磁場中引起磁異常的計算方法和求解方法。在特定條件下，對船舶尾流不同下游距離的磁異常進行了計算和分析，結果表明:隨著尾流下游距離的增加，磁場強度均越來越弱，在最初的4km以內磁場強度急劇降低，在5km～12km較緩慢降低，超過20km以后磁異常變化越來越小，兩者近似呈反比關系;該結果還表明，尾流下游距離在20km以內時，則磁場強度計算結