韩国研究人员研发出该国首个基于船体附着传感器的水下辐射噪声（URN）预测系统，这是海军隐身作战的关键因素。这项新技术能够实时监测海军舰艇产生的水下噪声水平，可实现异常振动的早期检测，在提高作战效率的同时降低维护成本。

水下噪声预测算法示意图。图片来源：韩国机械材料研究院（KIMM）

该研究团队由韩国机械材料研究院（KIMM）虚拟工程研究中心的李成贤（Seong-Hyun Lee，音译）研究员领导，该研究院隶属于韩国国家科学技术研究理事会。研究团队通过在多艘海军舰艇上进行的全尺寸试验，成功验证了该系统的有效性。

该团队研发了一种专有算法和传感器布置技术，利用船舶运行过程中收集的经验数据，精确监测和预测船体振动及水下噪声。

传统的水下辐射噪声分析方法需要在无周边船舶通行的安静海域，使用外部设备进行间歇性数据收集，而这种新系统则能够在船上进行连续监测并实时更新数据。即便使用数量有限的传感器，通过优化的传感器布置和先进的信号处理技术，该系统仍能保持较高的预测精度 —— 在实际测试中，误差范围控制在 4 分贝以内。

该算法对安装在船体上的加速度计所采集的实时数据进行处理，通过分析振动特性、辐射效率和频率分布来计算水下辐射噪声水平。此外，统计异常检测算法可实现异常振动模式的早期识别，而适应性阈值设置能够适应各种运行条件。

这种实时监测能力为隐身作战带来显著优势，尤其在检测由空化现象或推进模式转换引起的变化方面。

除军事应用外，该系统在维护管理方面也具有重要价值，能够灵活整合到各种船舶设计和运行中。精简的传感器配置有助于降低安装和运营成本，同时改善整体舰队管理。

研究团队通过采集船体安装传感器在不同工况（包括航速变化）下的振动数据，对该技术进行了进一步验证。测试严格遵循水下噪声测量国际标准ISO 17208-1:2016，实测结果显示预测误差始终控制在4分贝以内。

李成贤研究员表示：“这套系统能够实时预测和监测具有战略敏感性的水下噪声数据。它不仅增强了海军的隐身能力，还提高了各类海军行动中的早期故障检测能力和维护效率。”

该项目是与防务公司 LIG Nex1 联合开展的，项目名称为 “面向舰艇推进系统的舰体附着式传感器监测技术”（Hull-Attached Sensor-Based Monitoring Technology for Naval Propulsion Systems）。

信息源于：techxplore