和电磁学协同探测的耦合关系模型，将经预处 理后的声呐信号和电磁波信号按照所述耦合关系模型进行数据提取并获得对应的沉潜油 探测信息的数据提取模块以及与所述数据提取模块连接，接收数据提取模块获得的沉潜油 探测信息后与内部预设的沉潜油探测信息基准数据库进行比较分析，判断当前待探测区域 是否存在沉潜油的比较分析模块。
[0044] 优选的，所述声学和电磁学协同探测的耦合关系模型包括声呐探测模型以及电磁 探测模型：
[0045] 所述的声呐探测模型包括：
[0046] ⑴、当声波在密度为P的介质以速度C传播时，由声阻抗的定义，可得基础模型公 式一：
[0047] Z=CP
[0048] ⑵、当声波从一种介质进入另一种介质时反射或损失的能量在很大程度上是由两 种介质的声阻抗来决定的，因此假设船载声呐向海底发射声波，并由一种介质垂直入射另 一种介质，得到公式二声波反射系数R模型：
[0049]
[0050]公式二中，Z。为海水的声阻抗（CwJ，Zi为沉潜油的声阻抗（CiPJ，A为声波振 幅，即分别为声呐发射装置发射以及声波振幅和声呐接收装置接收的声波振幅；
[0051] ⑶、公式三垂直入射平面波的海底反射损失BL模型：
[0052] BL= -201g[ (C:PrC0P0) / (C:P!+C0P0)]
[0053] 公式三中，q P^为海水的声阻抗，CiPi为沉潜油的声阻抗。
[0054] ⑷、鉴于声波在介质中传播会发生衰减，在不同介质中声波衰减的强度不同，因 此，得公式四，声波在介质中传播的衰减系数a_模型：
[0055] a声=201g(A反射/A入射）/2L
[0056] 公式四中：、A&M分别为声呐发射装置发射的声波振幅和声呐接收装置接收的 声波振幅，L为探测的距离。
[0057] 所述电磁波探测模型包括：
[0058] 根据介质波导的理论，可得到电磁波衰减常数a?、相移常数0?与电磁波传播常 数关系模型：
[0059] 丫 =a 磁 +j0 磁
[0060] y为复数，由实部电磁波衰减常数a #和虚部相移常数组成，j表示虚部。
[0061] 进一步得到电磁波传播常数与e'、e' '的关系：
[0062]
2
[0063] 式中p = A为自由空间波长，A。为波导截止波长，e '表示材料的储能 的本领，e ' '表示材料耗能的本领。
[0064] 得到电磁波通过电介质的附加衰减量模型和附加相移量模型分别为公式七、公式 八：
[0065]
[0066] 与现有技术相比，本发明的有益效果：
[0067] 1、本发明采用声呐电磁协同探测技术，有效解决原有的技术存在的探测范围小， 设备成本高等问题，同时声呐电磁协同探测技术可以较为准确地探测海洋中的沉潜油，而 且具有探测范围广，方法简单易行，成本低等特点。
[0068] 2、国内有关沉潜油探测的研宄，存在特性比较单一，而且单一方法的精度不高，误 报率高等缺陷，现有技术还不能很好解决相关沉潜油检测的问题，而将声呐和电磁相结合， 就可以很好的避免单一检测方法的缺点；
[0069] 3、数据分析单元设置基准数据库，本发明基于声呐远程初步探测一声呐电磁共同 探测的声呐电磁协同探测模式，有效提高了探测的精度，突破现有拖曳式探测方法的关键 技术，同时根据反射回的声呐信号和电磁波信号具有高效的运算能力，并根据前期调研建 立相关的数据分析库，使本装置具有普遍的应用。
【附图说明】
[0070] 图1是本发明结构组成框图；
[0071] 图2是本发明一基于声呐电磁协同探测技术的海洋沉潜油探测系统结构示意图。
[0072] 图3是本发明一基于声呐电磁协同探测技术的海洋沉潜油探测原理示意图
【具体实施方式】
[0073] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进 行进一步详细说明。
[0074] 本发明设计原理：由于海水的电导率较大，对电磁波有屏蔽作用，并且电磁波的频 率越高衰减的越快，所以单纯采用的微波波段的电磁波在海水中的探测距离有限。而声波 在海水中的传播距离较远，探测范围广，但是声呐探测难以区分水下沉潜油与水下植物的 反射声波信息，对于软的、平滑的、凹陷的海底回波信号较弱，探测精度不高。如图3所示， 所以本系统设计建立声呐电磁协同探测模型，首先使用声呐探测对大范围的区域进行沉潜 油探测，发现沉潜油存在的大致区域后，将载有声呐电磁探测装置的船舶靠近该区域，达到 电磁波可探测的距离后，进行电磁波探测，进一步探测沉潜油的存在。
[0075] 鉴于已有技术存在的缺陷，本发明设计了一种基于声呐电磁协同探测技术的海洋 沉潜油检测系统，如图1、图2所示：
[0076] 包括声呐电磁波发射单元、声呐电磁波接收单元、信号采集单元、数据分析单元、 控制单元以及显示单元；
[0077] 其中，所述声呐电磁波发射单元连接所述控制单元，其用于向待探测区域发射声 呐信号以及电磁波信号；所述的声呐电磁波发射单元包括声呐发射装置以及电磁波发射装 置；所述声呐发射装置采用侧扫声呐发射或多波束声呐发射，所述电磁波发射装置为微波 发射装置。
[0078] 所述声呐电磁波接收单元连接所述信号采集单元；其用于接收待探测区域返回的 声呐信号以及电磁波信号；
[0079] 所述信号采集单元连接数据分析单元，其用于对接收到的声呐信号和电磁波信号 进行信号预处理，所述信号预处理包括对所得信号进行滤波，转换成对应的电信号等；
[0080] 所述数据分析单元连接所述控制单元，所述数据分析单元包括数据提取模块以及 比较分析模块；所述数据提取模块预装有声学和电磁学协同探测的耦合关系模型，接收到 经预处理后的声呐信号和电磁波信号后，按照所述模型中的参数公式进行数据提取，获得 对应的沉潜油探测信息后发送至比较分析模块；所述比较分析模块预装有沉潜油探测信息 基准数据库，接收数据提取模块获得的沉潜油探测信息后与内部预设的沉潜油探测信息基 准数据库进行比较分析，判断当前待探测区域是否存在沉潜油（当存在沉潜油时，反射的 声波信息中的反射系数R将会减少，反射损失BL则增大，声衰减系数a _则增大；反射的电 磁波的衰减量a#和附件相移量0#都会减少。以此来判断探测区域是否存在沉潜油。将 所得探测结果显示在显示系统上。）。
[0081] 其中，所述沉潜油探测信息包括有声波反射系数、声波海底反射损失和声衰减系 数等参数的声波信息以及包含有衰减量和附加相移量等参数的电磁波信息；所述沉潜油探 测信息基准数据库通过利用所述海洋沉潜油检测系统在不存在沉潜油的海域进行探测，数 据分析单元接收到声呐信号和电磁波信号后按照所述声学和电磁学协同探测的耦合关系 模型进行数据提取而建立的基准数据库（包括IVBU、01声。' ）。
[0082] 所述声学和电磁学协同探测的耦合关系模型包括声呐探测模型以及电磁探测模 型：
[0083] 所述的声呐探测模型包括：
[0084] ⑴、当声波在密度为p的介质以速度C传播时，由声阻抗的定义，可得基础模型公 式一：
[0085] Z=CP
[0086](2)、当声波从一种介质进入另一种介质时反射或损失的能量在很大程度上是由两 种介质的声阻抗来决定的，因此假设船载声呐向海底发射声波，并由一种介质垂直入射另 一种介质，得到公式二声波反射系数R模型：
[0087]
[0088]公式二中，Z。为海水的声阻抗（CjJ，Zi为沉潜油的声阻抗（CiP )，A为声波振 幅，即分别为声呐发射装置发射以及声波振幅和声呐接收装置接收的声波振幅；
[0089] ⑶、公式三垂直入射平面波的海底反射损失BL模型：
[0090] BL = _201g [ (Q p「Cq P0) / (Q p AC。P 0)]
[0091] 公式三中，Qp^为海水的声阻抗，CiPi为沉潜油的声阻抗。
[0092] ⑷、鉴于声波在介质中传播会发生衰减，在不同介质中声波衰减的强度不同，因 此，得公式四，声波在介质中传播的衰减系数a_模型：