我单位推荐下列项目申报2013年度北京市科学技术奖,特进行公示。公示期: 2013 年 4 月 3 日至 2013 年 4 月 12日,公示期内如对公示内容有异议,请您向 科技处 反映。
联系人及联系电话:金赛敏 010-82547921
附:公示内容
项目一:
项目名称:高分辨率合成孔径成像声纳
候选单位(含排序):中国科学院声学研究所
候选人(含排序):01张春华 02黄海宁 03刘纪元 04黄勇 05刘维 06田杰 07吴玉泉 08周跃涛 09戴戈 10李文军 11李淑秋 12尹力 13李宇 14叶青 15张扬帆
项目简介(不超800字):
高分辨率合成孔径成像声纳是一种新型水下高分辨声学成像系统,其技术上的突出优势是只利用小孔径的物理声阵就可以获得与径向距离和频率都无关的高方位分斌率。该设备可工作在高频和低频两种模式下,其中高频模式可探测沉底和悬浮目标;低频工作模式可探测掩埋目标。该设备是欧美各国重点发展的水下成像设备。本项目所属科学技术领域为海洋信息技术及水声工程,主要研发内容包括合成孔径声纳成像算法、宽带换能器基阵技术、高稳定度载体及运动补偿技术以及系统集成技术等。
在科技部863计划重点项目、中科院声学所知识创新工程重大项目的支持下,中科院声学所解决了实时合成孔径声成像算法及技术、稳健的运动误差估计和补偿技术、大功率发射技术、多通道一致接收技术、一体化和小型化声纳电子系统等一系列关键技术,在国内率先建立了完整的合成孔径声纳技术体系,使我国在水下高分辨率声成像领域达到国际领先水平,打破了发达国家在该领域的技术垄断和禁运。
技术创新点:1)开发出国际首台双频同步实时合成孔径成像声纳;2)提出了多子阵成像技术,解决了方位向空间采样不均匀条件下的高速并行信号处理问题;3)提出了稳健的运动误差估计和补偿算法;4)设计实现了低功耗、低噪声、小型化堆叠式多通道合成孔径成像声纳信号处理电路。
该项成果填补了国内空白,低频分辨率达到20cm,高频分辨率达到5cm,均达到国际最高水平。特别地,双频高分辨率合成孔径成像声纳是目前国际上唯一具备双频双侧同步实时成像能力的合成孔径成像声纳,可同时对水下沉底、悬浮和掩埋目标完成双频实时成像,通过高低频图像的实时对照可以大大提高掩埋和半掩埋目标的探测能力。
该项成果主要应用于海洋资源勘探、水下油气管线风险评估、海底调查、水下小目标探测等,将成为实现海洋强国伟大构想的一型关键装备,大大提升我国中高端海洋信息装备的国际竞争力,促进海洋经济产业迅猛发展,经济和社会效益显著。
项目二:
项目名称:分层半空间中瑞利波的传播机理与介质参数反演研究
候选单位(含排序):1 中国科学院声学研究所
2 中国地震局地球物理研究所
3 中国科学院武汉物理与数学研究所
候选人(含排序):01张碧星 02鲁来玉 03汪承灏 04肖柏勋 05喻明 06曹思远 07鲍光淑 08杨文杰 09兰从庆
项目简介(不超800字):用瑞利波检测分层介质半空间是目前的一个热点课题,它在地质、工程地球物理和工程材料等领域有重要应用价值,如地下水、空洞等低速层探测等。但是,在分层介质半空间瑞利波的激发和传播研究上遇到巨大的困难,即不能正确解释瑞利波激发时产生的"之"字形频散现象,导致不能得到反演分层介质半空间介质参数的准确结果。本成果针对这一困难,开展了分层介质半空间瑞利波传播与反演的系列研究,主要成果为:1提出了一种改进型的传递矩阵方法,清晰地给出了分层介质半空间中声波激发与传播的物理内涵,该方法使常规传递矩阵法中高频区域有效数字丢失问题得到了明显改善,将分层介质半空间中可计算的声场频率上限提高了20%以上。2采用以上传递矩阵法发现了含低速层时瑞利波高阶模式具有更高的能量和探测深度,揭示了瑞利波各模式在不同频段具有不同能量分布的内在规律,提出"之"字形频散曲线是瑞利波诸模式发生跳跃的结果,指出这种模式跳跃发生在以能量观点为主导模式的频率区域交界处,阐明了瑞利波"之"字形频散曲线的形成机理,建立了利用瑞利波高阶模式反演介质参数的理论基础。3采用遗传算法建立了利用瑞利波高阶模式反演介质参数的物理模型和方法,该方法能自动识别并获取各频段的主导模式,从而能准确反演分层介质的厚度和力学参数。而传统方法缺乏对“之”字形频散曲线的正确理解,因而无法获取可靠的介质参数。本成果通过大量的理论和实验研究,建立了一整套完善的瑞利波反演的理论体系。该成果提出的反演方法已在三峡工地上得到应用,取得了显著的社会和经济效益。在SCI期刊发表论文12篇,EI期刊发表6篇,他引总共达483次,其中SCI总引128次,SCI他引76次。
中国科学院声学研究所
2013年4 月 3 日