沉积层海底界面Scholte波水池实验

海底界面Scholte波具有衰减小、传播距离远等特点,可应用于水下目标探测与海底参数反演。在实际海洋环境中,海水与弹性海底之间的沉积层会对Scholte波的激发和传播产生显著影响。该文利用缩比原理设计并开展水池实验研究,将实际海洋环境按1:5000的比例缩比至实验室水池尺度,利用声压场Scholte波识别方法在包含沉积层的实验环境下对Scholte波的激发与传播规律进行探究。实验结果表明,该实验条件下,1 mm厚度的沉积层时海底界面依然有Scholte波激发,但沉积层的存在会增大其衰减;而厚度超过1 mm的沉积层会导致Scholte波无法激发。根据缩比原理,实验环境对应为声源频率10 Hz、水深3000 m、沉积层厚度5 m的实际海洋环境,即在上述实际海洋环境中,海底界面Scholte波仍可以正常激发,而厚度大于5 m的粉沙质沉积层会导致Scholte波无法激发。

Scholte波识别水池缩比实验

该文基于简正波分离识别Scholte波的方法,分析了之前Scholte波识别水池缩比实验结果中出现较大误差的原因,提出从声场中优先提取其他阶简正波的方法来改善实验结果、降低实验误差,并证实增加合成孔径垂直阵采样点数至119点(一次采样期间首末阵元信号保持良好相关性),有助于改善水池Scholte波识别误差,从而使水池Scholte波识别缩比使实验结果与理论值更为接近。水池缩比实验的结果证明该方法改善了Scholte波识别实验的结果,降低了声源深度较浅、Scholte波激发较弱时的实验误差,使水池缩比实验简正波分离识别Scholte波的方法更加可靠。