船舶轴频电场等效源强度计算方法（

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1、船舶轴频电场等效源强度计算方法*收稿日期：2015-XX-XX基金项目：国家自然科学基金资助项目（51109215），国家重大安全基础研究资助项目（613166）作者简介：程锐（1988-），男，河南信阳人，博士研究生，E-mail：cheng-19880533@163.com；姜润翔（通信作者），男，讲师，博士，E-mail：jiang_runxiang@163.com；程锐，姜润翔，龚沈光（海军工程大学兵器工程系，湖北武汉430033）摘要：为了利用水平时谐电偶极子对实际船舶的轴频电场进行建模，需要确

2、定等效偶极子的源强度和位置。针对安装有外加电流阴极保护系统的船舶，通过分析轴频电场产生的物理机理，明确了等效源是两个方向相反的水平时谐电偶极子叠加的结果。在此基础上，提出了一种轴频电场等效源强度计算的实用方法，即可通过反演测量静电场得到的静态偶极子源强度、轴频电场信号包络最大值与静电场信号幅值的比例系数综合确定，且等效源位置与静电场偶极子的位置相同。实验室的船模试验证实了所提方法的有效性。关键词：船舶；轴频电场；静电场；电偶极子；外加电流阴极保护中图分类号：TP274文献标志码：A文章编号：Calcula

3、tionMethodofShip’sShaftRateElectricFieldEquivalentSourceMagnitudeCHENGRui，JIANGRunxiang，GONGShenguang(DepartmentofWeaponryEngineering,NavalUniversityofEngineering,Wuhan,430033,China)Abstract:Inordertoexploithorizontaltime-harmonicelectricdipolestomodelsha

4、ftrateelectricfieldofpracticalvessels,magnitudeandlocationofequivalentsourceneedtobedetermined.Aimingatvesselsmountingimpressedcurrentcathodeprotectionsystem,byanalyzingunderlyingphysicalmechanismofshaftrateelectricfield,thefactthattheequivalentsourceissu

5、perimpositionoftwodirectionallyoppositehorizontaltime-harmonicelectricdipolesisclarified.Onthebasisofformerconclusion,apracticalcalculationmethodofequivalentsourcemagnitudeofshaftrateelectricfieldwasproposed,whichsaysthatthemagnitudecanbeobtainedbycombini

6、ngsourcemagnitudeofstaticelectricdipoleinvertedfrommeasuredstaticelectricfield，withtheratiocoefficientbetweenthemaximumvalueofshaftratesignalenvelopeandthatofstaticelectricfieldsignal.Besides,locationofequivalentsourceisidenticaltothatofstaticelectricdipo

7、le.Effectivenessofproposedmethodwasvalidatedbymeansofvesselmodeltestinthelaboratory.Keywords:vessel;shaftrateelectricfield;staticelectricfield;electricdipole；ImpressedCurrentCathodeProtection船舶在海水中航行时，会向其周围辐射静电场、轴频电场、工频电场[1-3]。其中，轴频电场信号在时域上，远距离幅值通常可达的量级；在

8、频域上，是以主轴转动频率为基频的低频线谱。由于其具有的明显特征，轴频电场信号被广泛应用于水中目标的远距离非声探测[4-6]。为了估计船舶被水下电场探测设备发现的可能性，必须对船舶的轴频电场信号的源强度进行评估。考虑到轴频电场信号在远场时可用水平时谐电偶极子来等效，而这种等效首先要确定的就是等效偶极子源的个数、强度和位置。文献[7-9]将船舶等效为一个水平时谐偶极子源，偶极子的位置位于外加电流阴极保护（ImpressedCurr