土共捞大黑鱼的新方法 之二

下山虎

水下声信号传播到水面时，由于水和空气的声阻抗差，会激发水表面横向微幅波，其振动信号包含了声源的相关信息。雷达通过目标回波间的相位差来检测目标的微小位移，因此可以利用雷达检测水面微小位移变化获取水面振动信号，进而反演水下声源信息。该文首先分析了水下声传播的衰减特性及水面振动的物理模型，然后基于雷达回波模型对声致水面振动检测进行理论分析，提出了小波-卡尔曼滤波信号检测方法，最后在大型综合消声水池和黄海水域开展了基于太赫兹雷达的声致水面微动信号检测实验。实验结果表明所用太赫兹雷达能够检测声致水面的细微振动，所提算法能有效滤除水面干扰和雷达相位噪声并提取振动信号。实验首次在二级海况下检测到了亚微米级的振动信号，为水-空跨介质信息传输与水下航行器探测提供了依据。

https://radars.ac.cn/article/doi/10.12000/JR23117

据香港《南华早报》网站8月29日报道，中国已经测试了世界首个基于下一代通信技术的潜艇探测设备。

报道称，参与实验的科学家说，这个太赫兹设备识别出了海上低频声源制造的极度微小的水面振动。这些涟漪的高度只有10纳米，远低于现有技术的探测范围。

据报道，研究人员说，追踪和分析这些波浪不仅可以帮助发现潜艇，还可以收集至关重要的情报，比如噪音特征。

中国国防科技大学项目团队说，这项技术“在未来水下潜航器探测等领域具有重要的应用前景”。他们的研究结果发表在同行审阅的中文杂志《雷达学报》上。

报道称，太赫兹是介于微波和红外辐射之间的频率范围。太赫兹技术已经被提议作为下一代通信技术（6G）实现高数据速率和低延迟的潜在解决方案。这一范围内的电磁信号不仅能够搭载比现有通信方法多得多的信息，还可以收集关于环境的信息。例如，中国一些机场用太赫兹检测设备探测隐藏在乘客衣服下面的非法物品。



报道指出，产生强有力的太赫兹信号曾经很难，但由于近年来对6G投资的增加，中国和其他国家的科学家已经取得了突破，使这种技术的大规模应用成为可能。

报道称，这一进步意味着太赫兹潜艇探测器可以小到足以安装在无人机上。中国团队在研究论文中说：“基于小型无人机载平台探测水下航行器辐射噪声激励的水面振动，具有机动性好、成本低、部署灵活等特点。”

他们还说：“作为现有探测手段的补充，能够为水下航行器的探测乃至识别提供重要依据。”

据报道，这些科学家用一个人造声源来模拟潜艇发出的噪音。探测器搭载在研究船伸出的臂状物上。研究人员说：“水下航行器在近水面航行或高速航行产生较大辐射噪声时，其辐射噪声传导至水面激励起水面振动。”但到达水面时振动变得极度微弱。以前认为把它同海洋的自然波浪区分开来是不可能的。

报道称，在实验中，根据海况不同，太赫兹传感器发现了波幅为10至100纳米的人造涟漪。


据报道，中国科学家说，他们还开发出了世界首个算法，可以有效地在大海上识别出纳米大小的水面振动。




这有点科技神话了，都不知道真假

下山虎

呼唤 @雷达 兄，给分析分析呗。这个瞅着吓人，离实际应用远么？

opensrc

这让我想起了一件旧事，大约是1970年代末，美国第一次直接观测到了木星环。这是一个很重要的发现。中科院说，我们也来搞一搞吧。

美国人是卫星飞越，尽管距离木星也不近，但是木星环是可以直接观测到的黑道道。中国的观测设备估计不太好，而且是从地球观测，所以观测到的木星环信号乍一看就像白噪声一样，实在看不出啥东西。但是美国人已经确认了木星环的存在，那么是否可以从这些信号中抽取一点什么信息出来呢？后来，中科院和北大统计合作，用时间序列的办法做频谱分析。信号不好的缺点，也可以用多次观测来弥补。最后，中国确认了美国观测到的木星环，而且发现了更多的环。具体环的数量我记不得了，大概是美国发现了二、三个环，但是中国科学家的计算结果多了四、五个环。

当时中国方面还讨论是否发表这样的结果，因为我们毕竟没有直接观测到木星环。大家来来回回反复检测确认计算无误才发表了：中国人也发现了木星有环，而且比美国人发现的环还多。后来，有了更精细的观测设备，中国发现的这些木星环也都被确认了。

后来想来，美国的设备精度也是非常有限的，精细的环结构也看不到，所以黑道道也只能看到最大的二、三个环。而数值分析确实能提供我们很多超越表象的信息。

数值分析

opensrc 发表于 2023-9-6 01:54
这让我想起了一件旧事，大约是1970年代末，美国第一次直接观测到了木星环。这是一个很重要的发现。中科院说 ...

呃，谁提到我了？

不过说实在的，这个应该不是数值分析，是数理统计。。。

老财迷

感觉上战忽局不管用了，换个思路到战恐局了

当然，希望已经实用化了，现在是公布点以前的初期成果。
比如2021年就实用化，能跟踪到潜艇了。2021年9月底10月初，探查到在南海航行的康涅狄格号，预判出其行进路线，到2021年10月2日，放个障碍物下去导致其撞损。

雷达

下山虎 发表于 2023-9-5 17:15
呼唤 @雷达 兄，给分析分析呗。这个瞅着吓人，离实际应用远么？

这个真不懂，感觉像魔法
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原文居然可以免费下载，大概看了一下，信号处理用的算是成熟方法，关键是太赫兹的特性是否有这么神奇就不知道了。文中所述已经做了相当多的试验，包括真实海域不同海况的试验，没有理由怀疑真实性。

下山虎

老财迷 发表于 2023-9-6 08:17
感觉上战忽局不管用了，换个思路到战恐局了

当然，希望已经实用化了，现在是公布点以前的初期成果 ...

希望美国做决策的人能读懂吧。打大战谁都没有好，膛了尼轰吃肉不香么

kkilo

这些所谓新技术，离实用差得远呢。

下山虎

kkilo 发表于 2023-9-7 00:02
这些所谓新技术，离实用差得远呢。

看形势吧，如果高层认定形势不可逆，资源会像潮水一样涌过来。这些新技术的出现本身就是大量定向投入的结果

kkilo

下山虎 发表于 2023-9-7 05:25
看形势吧，如果高层认定形势不可逆，资源会像潮水一样涌过来。这些新技术的出现本身就是大量定向投入的结 ...

https://www.zhihu.com/answer/3166267337
看这个。

下山虎

kkilo 发表于 2023-9-7 10:26
https://www.zhihu.com/answer/3166267337
看这个。

其实不矛盾，中国的军事科技井喷和巨大的民用市场是相辅相成的。中国点的科技树和美国不一样，当然军事科技发展方向就会不完全一样。

手机快充市场大发展导致相控阵雷达白菜到都用来防野猪了，这在几年前谁能想到