浅海水下声源辐射声场.pdf

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1、第37卷第1期舰船科学技术Vo1．37，No．12015年1月SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYJan．，2015浅海水下声源辐射声场贾锋超(大连测控技术研究所，辽宁大连116013)摘要：目前，我国大部分声学测试试验在浅海海域进行，浅海声波导的多途效应、声速梯度的变化对声传播产生直接的影响。通过射线声学模型对不同频率的声源在浅海等声速梯度和温跃层声速梯度环境下辐射声场和声传播衰减特性进行仿真研究，给出声场分布图和传播损失变化曲线图，得到声场分布和传播损失随声源频率的变化规律。关键词：射线模型；声速梯度；声场分布；

2、传播损失中图分类号：TB56文献标识码：A文章编号：1672—7649(2015)O1—0079—05doi：10．3404／j．issn．1672—7649．2015．01．016ShallowseaunderwatersoundradiationsoundfieldresearchJIAFeng-chao(DalianScientificTestandControlTechnologyInstitute，Dalian116013，China)Abstract：Atpresent，themostacoustictesttest

3、sinshallowseawaters，themuhiplicityofshallowwaterwaveguideeffect，thechangeofthevelocitygradienthavedirectinfluenceonsoundpropagation．Acousticmodelbasedontherayinshallowseadiferentfrequenciesofsoundsourcessuchassoundvelocitygradientandthethermoclinevelocitygradientunde

4、rtheenvironmentofradiationsoundfieldandacousticpropagationattenuationcharacteristichascarriedonthesimulationresearch，soundfielddistributionandtransmissionlosscurveisgiven，andthesoundfielddistributionandtransmissionlossofchangingwiththe~equencyofthesoundsource．Keyword

5、s：raymodel；soundvelocity；soundfielddistribution；transmissionloss0引言同声速梯度条件下声场特性和传播衰减曲线。1射线声学模型目前，我国大部分声学测试试验在浅海进行，浅海波导中的多途效应、声速梯度的变化等都会对射线声学把声波看作是一束无数条垂直于等相声传播产生影响，因此研究浅海水下目标声场分布位面射线的传播，每条射线与等相位面相垂直，称以及声传播的衰减特性对提高声学测试技术准确获为声线。射线声学是发展最早，也是数学上最简取水下声源的固有辐射特性有重要的基础支撑作用。单

6、、物理上最直观的声场分析方法。在射线声学中研究海洋中的声传播需要选择适当的声传播模型假设声能根据介质性质的空间变化沿一定路径传对海洋环境进行建模，常用的声学模型有射线声学模播。射线声学有2个基本方程，即程函方程和强型、简正波模型、快速场积分模型、抛物方程模型及度方程。程函方程用来决定声线的具体传播轨迹，多途扩展模型¨，这些方法都是对波动方程进行不而强度方程则重点说明能量的传播规律。同程度的近似处理得到的针对不同频率、不同距离、由波动方程：不同参数选取、不同目标函数的模型。在描述浅海声．2P一：0，(1)场时通常采用射线模型和简正

7、波模型。本文以射线声Cdt学为理论基础，分析浅海声波导条件下水下目标辐射其中C=C(，Y，)为声速，有如下形式解存在：声场特性和声传播衰减特性，得出不同声源频率在不P(，Y，，t)=A(，y，)ej‘一‘’，1‘，’’=收稿日期：2013—12—04；修回日期：2014—03—03作者简介：贾锋超(1988一)，男，硕士研究生，研究方向为水声物理场。第1期贾锋超：浅海水下声源辐射声场·83·要举姆∞p／姆m∞如∞m加如∞如∞3结语本文通过射线声学理论对浅海波导条件下的不同声速梯度下声源辐射声场特性以及声传播衰减特性进行了仿真研究

8、，并把得到的声传播衰减特性与y球面波衰减规律的对比分析，得出不同频率的声源．}辐射声场分布情况以及不同声速条件下声传播衰减【一．：，，～特性变化曲线。通过比较分析发现，对于水文的季00．020．o40．O60．080．10～距离／km节性变化，声传播损失变化是显