浅海水平变化波导下低频声能量传输特性

针对浅海水平变化波导下的低频声能量传输问题,基于有限元方法,在柱坐标系下,以声能流为研究对象,结合具体仿真算例讨论了楔形海底、海底山及海沟三类典型复杂海底地形对声场能量传输特性的影响规律及机理.仿真结果表明,利用有限元方法可以准确计算各类水平变化地形情况下的声场分布.对于楔形上坡海底,海底倾斜角度越大,声能量向海底“泄漏”效应越强,水体层中声能量也相应衰减越快,而楔形下坡海底的影响则正好相反.小型海底山的存在会提高其上方声能量,但同时阻碍其后方声能量的接收.小型海沟对声传播的影响与声波的掠射角相关,仅当海沟水平夹角小于各阶简正波掠射角时才影响声能量的传输.

基于单矢量水听器的两种方位估计方法

单矢量水听器能同时检测声场的声压和振速信息，可以估计目标方位，相比于常规声压水听器有很多优势。分析了加权平均法和平均声能流法两种定向算法的物理基础及优缺点，并用两种方法处理了某海域海上实验数据。两种算法的处理结果高度吻合，证明了两种算法的正确性和实用性。实验结果表明加权平均法可同时探测多个目标，而平均声能流法仅适用于单目标的情况，但运算量小。