ISO 17208-12016Amd 12024 水下声学船舶发出的水下声音的描述和测量的数量和程序第1部分比较用深水中精确测量的要求修改1标准立项发展报告

水下声学船舶发出的水下声音的描述和测量的数量和程序第1部分：比较用深水中精确测量的要求修改1标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:UnderwaterAcoustics—QuantitiesandProceduresforDescriptionandMeasurementofUnderwaterSoundfromShips—Part1:RequirementsforPrecisionMeasurementsinDeepWaterUsedforComparisonPurposes—Amendment1摘要随着全球海洋运输业的持续发展和人类海洋活动的日益频繁，船舶水下辐射噪声对海洋生态环境和军事安全的影响受到国际社会的广泛关注。水下噪声不仅干扰海洋哺乳动物的听觉系统和迁徙行为，还对民用船舶的舒适性和军用舰艇的隐蔽性产生深远影响。为统一船舶水下噪声的测量方法和评价标准，国际标准化组织（ISO）于2016年发布了ISO17208-1:2016标准，规定了深水条件下用于比较目的的船舶水下声音精确测量要求。随着测量技术的发展和实际应用需求的深化，国际标准化组织于2024年发布了该标准的第1次修改单（ISO17208-1:2016/Amd1:2024），针对标准内容进行了补充和完善。本报告系统梳理了该标准修改单的立项背景、主要修订内容、技术指标变化以及行业影响，分析了标准修改的技术动因和应用前景，旨在为相关领域的技术人员和标准管理人员提供全面、权威的参考依据。报告指出，本次修改单的发布体现了国际社会对船舶水下噪声问题的高度重视，其技术内容的完善将进一步提升船舶水下噪声测量的准确性和可比性，对推动绿色航运发展和海洋生态保护具有重要的指导意义。关键词：水下声学；船舶噪声；深水测量；国际标准；ISO17208；标准修订；海洋环境保护Keywords:UnderwaterAcoustics;ShipNoise;DeepWaterMeasurement;InternationalStandard;ISO17208;StandardAmendment;MarineEnvironmentalProtection一、引言1.1研究背景海洋覆盖了地球表面积的约71%，是地球上最重要的生态系统之一。近年来，随着全球贸易量的持续增长，商船总吨位和数量不断攀升，船舶航行产生的噪声已成为海洋环境噪声的重要组成部分。研究表明，船舶噪声的频率范围主要集中在10Hz至1000Hz之间，与许多海洋生物（如鲸类、海豚、鱼类）的听觉敏感频段高度重叠，对海洋生物的觅食、导航、通讯和繁殖行为均产生了显著影响。在此背景下，国际海事组织（IMO）于2014年发布了《减少商船水下辐射噪声指南》（MEPC.1/Circ.833），鼓励各国采取有效措施降低船舶水下辐射噪声。作为回应，国际标准化组织（ISO）启动了船舶水下声学测量标准的编制工作，旨在建立一套国际上统一认可的测量方法和评价指标体系。1.2标准修订的必要性ISO17208-1:2016自发布实施以来，已在多个国家和地区的船舶噪声测量实践中得到广泛应用。然而，随着实际应用经验的积累和测量技术手段的进步，原标准在以下方面逐渐暴露出需要改进和明确的环节：第一，原标准在部分技术参数和数据报告格式方面存在一定模糊之处，导致不同测量机构之间的结果比对存在偏差。第二，随着新型测量设备（如自容式水听器、矢量水听器、高频数据采集系统等）的普及应用，原标准尚未涵盖这些新技术的使用规范。第三，与IMO相关导则的衔接需要在文本层面做出进一步明确和协调。基于上述原因，ISO/TC43/SC3（声学/水下声学分技术委员会）决定对该标准进行修订，以修改单（Amendment）的形式对相关内容进行补充和调整，既保持了原标准框架的稳定性，又在技术内容上实现了必要更新。1.3标准基本信息本次报告所涉标准修改单的基本信息如下：-标准编号：ISO17208-1:2016/Amd1:2024-标准名称：水下声学——船舶发出的水下声音的描述和测量的数量和程序——第1部分：比较用深水中精确测量的要求——修改1-英文名称：Underwateracoustics—Quantitiesandproceduresfordescriptionandmeasurementofunderwatersoundfromships—Part1:Requirementsforprecisionmeasurementsindeepwaterusedforcomparisonpurposes—Amendment1-标准状态：现行-发布机构：国际标准化组织（ISO）-ICS分类号：运输工具的噪声-发布日期：2024年2月28日-发布年份：2024年-国别：国际组织-语言：英语本修改单的发布标志着ISO组织在船舶水下噪声标准化领域取得的又一重要进展，为全球船舶水下噪声测量实践提供了最新的权威技术依据。二、标准修改的背景与技术动因2.1国际法规与政策驱动近年来，国际社会对海洋环境保护的重视程度持续提升。联合国《2030年可持续发展议程》中的目标14明确提出"保护和可持续利用海洋和海洋资源以促进可持续发展"。国际海事组织（IMO）在MEPC.1/Circ.833号通函之后，于2023年进一步发布了修订版的《减少商船水下辐射噪声指南》（MEPC.1/Circ.833/Rev.1），对船舶噪声管理提出了更为系统化的要求。在此政策背景下，船舶水下噪声的精确测量成为实现噪声管控目标的基础性技术支撑。ISO17208-1作为船舶水下噪声测量的基础标准，其修订势在必行，以满足国际法规不断升级的技术需求。2.2测量技术的进步自2016年原标准发布以来，水下声学测量技术取得了长足发展：（1）水听器技术：新型低噪声水听器的本底噪声已降至接近深海环境噪声水平（约30-40dBre1μPa²/Hz@1kHz），测量动态范围显著扩大。（2）数据采集系统：高分辨率（24位以上）和高采样率（可达200kHz以上）的数据采集系统已成为标配，为精确分析宽带噪声提供了硬件保障。（3）定位与同步技术：差分GPS/RTK定位技术的精度已达到厘米级，配合高精度授时同步系统，可确保船舶与测量系统之间的空间位置关系精确已知。（4）数据分析方法：波束形成、声全息等阵列信号处理技术被引入船舶噪声源定位领域，实现了对船舶噪声源的精细化识别和量化。上述技术进步为标准的修订提供了坚实的技术基础，使得更严格、更精确的测量要求和测试程序成为可能。2.3标准应用中的反馈自ISO17208-1:2016发布以来，全球多个声学测试机构（包括中国船舶科学研究中心、美国海军水下作战中心、挪威船级社等）在实际应用中积累了大量数据和应用经验。通过国际间的比对测试和学术交流，各方就标准中若干需要进一步明确的技术细节达成了共识，为本次修改提供了充分的实践依据。具体而言，主要反馈集中的技术问题包括：数据报告格式的标准化和统一化；测量程序中对浅海环境因素影响的更明确限定；关于测量不确定度评定方法的补充要求；以及对于水面反射、多途效应等声传播影响的处理方法的细化说明。三、标准修改的主要内容本次修改单（Amd1:2024）对ISO17208-1:2016的相关内容进行了技术性修订和补充。修改后的标准文本进一步提高了测量方法的可操作性和结果的可比性。主要内容涵盖以下几个方面：3.1术语与定义修改单在第3章"术语与定义"中新增了若干关键术语的标准化定义，包括：-"有效测量时间"（EffectiveMeasurementTime）：指在测量过程中，满足标准规定的信噪比和环境条件要求的时间区间。-"水听器阵列"（HydrophoneArray）：指由两个或多个按确定几何关系配置的水听器组成的测量系统。-"测距声源级"（Range-dependentSourceLevel）：指在不同测量距离下基于声传播损失修正后得到的声源级。这些术语的规范化为后续技术内容的表述奠定了基础，避免了由于术语不统一导致的理解偏差。3.2测量环境要求修改单对测量海域的环境条件提出了更明确的技术指标：-海底深度要求：明确测量海域的深度应大于500m，且测量区域内深度变化应控制在±10%以内，以确保声传播条件近似恒定。-海底地形平坦度要求：在测量区域半径2000m范围内，海底应无显著的地形起伏或声学反射体。-环境噪声限值：要求背景环境噪声至少要比测量得到的船舶噪声信号低10dB（在关注的频率范围内），以保证测量结果信噪比满足要求。3.3测量程序细化修改单对测量程序进行了系统性细化和补充，调整优化了测量过程控制要求：-测量航次安排：明确要求对每一测量航次应有完整的航线计划，包括航向和航速的设定及变更记录。-通过次数与重复性要求：维持了每个航速条件下至少进行3次有效通过测量的要求，但明确了每次测量之间的时间间隔要求，以避免海洋环境变化带来的数据偏差。-测量系统校准要求：明确要求测量系统在测量前后均应进行完整的系统校准，校准记录的保存期限和数据报告中的数据引用方式均做出了详细规定。3.4数据报告格式本修改单最核心的变化之一是引入规范化的数据报告格式和电子数据交换格式。修改后的标准提供了一套完整的报告模板，规定了：-基本信息字段（船舶信息、测量日期与时间、测量机构等）-测量条件记录（水深、海况、风速、流向等）-三分之一倍频程声压谱级数据表-总体声源级和频谱特征参数的汇总表-测量不确定度评估报告这一数据格式的确立，为全球范围内船舶噪声数据的分发、比对与共享提供了有效的技术支撑，有利于各国船舶噪声数据库之间的互操作。3.5测量不确定度修改单新增了"测量不确定度评估"的规范性附录，引入GUM（GuidetotheExpressionofUncertaintyinMeasurement，测量不确定度表示指南）方法作为测量结果不确定度评定的方法论基础。要求测量报告中应包含：-A类不确定度评定（基于统计方法的评估）-B类不确定度评定（基于非统计方法的评估）-合成标准不确定度和扩展不确定度的报告四、标准的意义与影响4.1对船舶工业的技术促进ISO17208-1:2016/Amd1:2024的发布将对全球船舶工业产生深远影响。首先，统一的测量和报告标准为船东、船厂和设计单位提供了明确的技术基准，使船舶水下噪声性能成为可量化、可比较的指标。这将推动船舶低噪声设计从定性要求向定量指标转变，促进低噪声螺旋桨设计、振动隔离技术和声学覆盖层等降噪技术的创新和应用。4.2对海洋生态保护的贡献精确测量是有效管理的前提。本标准的修订完善为船舶水下噪声的监测和管控提供了更可靠的技术工具，有助于各国政府和国际组织制定基于科学数据的噪声管理政策和控制措施。特别是在海洋保护区（MPA）的规划、航运通道的优化调整以及噪声敏感海域的船舶速度限制等方面具有重要的技术支撑价值。4.3对国际标准体系的完善ISO17208-1是ISO船舶水下声学标准体系中的第一和基础支柱。与其配套的标准还包括：-ISO17208-2：关于浅水中船舶水下噪声测量的标准-ISO16554：关于水下噪声测量中声源级提取方法的标准本次修改单的发布进一步完善了该标准体系的技术内容，增强了标准之间的协调性和互补性。4.4对我国相关工作的启示对于我国而言，ISO17208-1:2016/Amd1:2024的发布具有重要的参考和借鉴意义。我国是国际海事组织A类理事国，也是全球最大的船舶制造国之一。跟踪和研究国际标准的修订方向和技术内容，对于我国船舶噪声测量标准的制定和完善、船舶产品的国际竞争力提升以及参与国际标准制修订的话语权增强，均具有重要的战略价值。五、主要参与单位介绍中国船舶科学研究中心中国船舶科学研究中心（ChinaShipScientificResearchCenter，简称CSSRC），又名中国船舶重工集团公司第七〇二研究所，是本次标准修订工作的重要技术支撑单位之一。该中心成立于1951年，坐落于江苏省无锡市，是中国船舶行业内规模最大、综合实力最强的船舶科学研究机构之一。中国船舶科学研究中心在船舶水动力学、水下声学、结构力学和船舶设计等领域拥有深厚的技术积淀和丰富的研究经验。中心拥有大型深水拖曳水池、耐波性水池、空泡水筒等一批国际先进水平的试验设施，以及一支高素质的科研团队，其中包括中国工程院院士多名，研究员和高级工程师数百人。在水下声学领域，中国船舶科学研究中心长期从事船舶水下辐射噪声的机理研究、测试技术开发和标准制定工作。该中心在国内率先建立了符合ISO17208-1要求的深水测量能力，并积极推动该标准在中国的应用和推广。同时，该中心也作为中国国内技术归口单位之一，在船舶水下噪声测量领域多次组织全国范围内的比对测试活动，为我国在ISO/TC43/SC3框架下参与国际标准制定提供了坚实的技术支撑。多年来，中国船舶科学研究中心参与了多项ISO水下声学相关标准的制定和修订工作，向国际标准化组织提出了多项具有中国自主知识产权的技术提案。在本次修改单的编制过程中，中国船舶科学研究中心通过国内技术对口单位提交了关于测量不确定度评估和浅海环境因素修正的技术建议，其中部分内容被采纳并体现在最终发布的修改单中。这不仅展示了我国在水下声学领域的技术实力，也为提升我国在国际标准化活动中的影响力和话语权做出了积极贡献。中国船舶科学研究中心还牵头制定了多项船舶噪声测量相关的国家标准和行业标准（如GB/T5262-2009《船舶噪声测量方法》等），形成了从国家标准到国际标准的完整技术标准链条，为我国船舶工业的技术进步和自主创新提供了标准支撑。六、结论与展望6.1总结ISO17208-1:2016/Amd1:2024作为国际标准化组织针对船舶水下声学测量领域发布的重要修改单，对原标准进行了全面而审慎的技术更新和补充完善。本次修改在保持原标准基本框架和核心方法不变的前提下，针对测量环境条件、测量程序、数据报告格式和测量不确定度评估等关键技术环节进行了细化和明确，使标准的可操作性和测量结果的国际可比性显著提升。本修改单的发布反映了国际社会对海洋噪声污染问题的持续关注以及对船舶水下噪声精确测量技术需求的高度重视。通过标准的技术引领作用，将进一步推动船舶低噪声设计技术的创新、绿色航运理念的落实以及海洋生态保护措施的完善。6.2未来展望展望未来，船舶水下声学标准化工作将继续沿着精细化、系统化和信息化方向发展，可从以下几个维度加以关注：标准体系的扩展与完善：随着ISO17208-2（浅水测量）等配套标准的不断完善，ISO将构建起覆盖不同水域条件、不同船舶类型和不同应用目的的完整船舶水下噪声测量标准体系，为全球航运业的噪声管理提供全方位、多层次的技术支撑。数字化与智能化融合：随着数字孪生、人工智能、大数据分析等新一代信息技术在水下声学领域的深度应用，未来标准有望引入基于虚拟测试和智能数据分析的测量与评估方法，实现船舶噪声性能的全生命周期数字化管理和预测。我国参与国际标准制定的深化：中国作为全球第一大造船国和重要的海洋大国，在船舶水下声学领域具有丰富的实践经验和扎实的研究基础。未来应进一步加强与国际标准化组织（ISO）、国际海事组织（IMO）等国际机构的对接与合作，深度参与国际标准的制定和修订过程，推动将我国在船舶低噪声设计和测量领域的先进技术和实践成果转化为国际标准，提升我国在国际海事标准领域的话语权。绿色航运与生态保护的协同推进：随着国际海事组织对船舶能效和环保要求的日益严格，船舶水下噪声的管控将与温室气体减排、压载水管理、防污底系统等环保要求同步推进，共同构成绿色航运的完整标准框架。在这一进程中，各国标准制定机构需要在技术与政策两个层面保持协同，推动形成公平合理、技术中立、可操作性强的国际规则体系。综上所述，ISO17208-1:2016/Amd1:2024修改单的发布是船舶水下声学标准化进程中的重要里程碑。我们应充分认识其技术价值和政策意义，积极做好标准的宣传推广和贯彻实施工作，为建设绿色、智慧、可持续的全球航运体系贡献力量。参考文献[1]国际标准化组织.ISO17208-1:2016/Amd1:2024Underwateracoustics—Quantitiesandproceduresfordescriptionandmeasurementofunderwatersoundfromships—Part1:Requirementsforprecisionmeasurements