专题：海洋感知

内容导读

海洋是构建人类命运共同体过程中的重要平台和枢纽，系统认识和了解海洋是人类生存和可持续发展的基础。在信息化时代，人类要认识海洋、开发海洋，首先要感知海洋、了解海洋信息、构建海洋网络、建立海洋历史数据库和实时数据库，从中探索诸多海洋规律，特别是海洋战场更需要全面的海洋信息感知能力。因此，运用海洋信息化，对全球重点海域和海洋目标信息进行有效感知，并形成准确的海上态势，成为维护海洋安全的重要手段。

随着对海洋资源开发力度的加大，水下无线通信技术的作用得以彰显，并得到广泛应用。目前常用的水下无线通信主要有水下电磁波通信、水声通信、水下无线光通信和水下电场通信几种方式。进行水下通信领域的研究具有重大意义，在社会经济层面，无人深潜器和水下机器人的广泛使用需要水下通信网对其进行及时的控制和信息收集；在军事层面，本国海域建立水下战场的通信网和预警网也需要水下通信技术的加持。

为集中展现水下通信、海洋感知方面的最新研究成果及前沿技术方法，《无线电工程》2022年第5期推出“海洋感知”专题。专题采用公开征稿的方式组织稿件，在所有通过专家评审的稿件中，最终确定录用稿件4篇。专题主要围绕海洋环境感知及预报、海洋通信、水下目标探测及预警、海洋信号感知及侦察等领域。

论文《基于高分影像的冰灾遥感监测方法研究》论述了海冰监测的研究进展及重要性，面向海冰预警业务运行中海冰边缘提取过程更客观、提取结果更准确的应用需求，基于高分辨率遥感图像，设计了一种集冰情特征、图像分割和众数统计于一体的冰灾范围监测方法，利用此方法进行了实验验证，表明该成果可为我国中高纬区域冬季冰情灾害客观准确监测、预防及紧急救援等提供较好的技术支撑。

论文《一种航空声呐浮标多模式无线电调频技术》分析了航空声呐浮标无线电调频的应用需求，在研究基带预调制的基础上，对数字化基带直接调频和间接调频2种调制方式进行了分析，提出了一种可以通过输入控制选择不同基带类型实现多模式调制的调制器架构。在此架构下多模式浮标可适应多种调制类型，提升了航空声呐装备的性能，延长了老平台旧装备的使用寿限，具有较高的应用价值。

论文《数字孪生海战场动态声场预报》针对现有的预报理论模型难以实现对复杂海洋声场环境进行实时预报的问题，提出将数字孪生技术应用于动态海洋声场预报，基于数字孪生的虚拟平台，通过物理实体与虚拟模型的实时交互反馈，不断优化动态声场预报结果，为解决复杂动态声场预报系统的物理信息融合提供了一种新方法。文中综合考虑海洋声场中存在的不确定性，利用RAM模型对某海域的低频声传播进行模拟，通过观测数据对孪生体进行修正，不断优化虚拟模型，得到了较为契合实际情况的动态声场预报，研究成果为实时监控声场预报的设计优化提供了可靠依据。

论文《一种计及海上风浪因素的船舶定航线航速优化方法研究》针对定航线航速优化问题，考虑风浪对燃油消耗的影响，研究不同航行策略下的航速与燃油消耗情况，助力提升船舶能效管理水平。主要进行最低燃油消耗量为目标的航速优化问题研究，根据选定的目标航线和航行时间，按照平均航速预航行方法，结合欧洲中期天气预报数据进行航段划分，建立航速优化数学模型，采用遗传算法分析了4个季节下不同航行时间段内的航速优化问题。论文提出的航速优化方法能够实现定航线航速优化功能，具有一定的节省燃油消耗的效果，可为船舶实际营运过程中航速优化决策提供参考。

专题面向海洋感知与水下通信技术研究前沿，既有面向海战场环境感知、预报与信号侦察的研究，也有海洋通信、水下目标预警等新应用领域的探索。尽管专题在部署方面尽量聚焦海洋感知与水下通信前沿研究，但鉴于该技术近年来的快速发展，新理论、新应用日新月异，加之策划人水平有限，在内容部署方面仍存在不足。专题的出版得到了中国消防救援学院杜吉生、中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所鲁宏捷、中国海洋大学成霄、大连测控技术研究所张宏森等研究人员的大力支持，谨在此衷心地感谢他们提供的优质稿件。在专题出版之际，特此感谢参与稿件评审的各位专家学者，感谢他们对稿件的审阅和提出的宝贵意见，保证了专题稿件的质量。最后，感谢《无线电工程》编辑部各位老师的辛勤工作和大力支持。希望本专题能够对海洋感知与水下通信的技术理论和应用研究起到借鉴和促进作用。