基于射线声学的海底参数反演研究

发布时间：2020-04-28 11:20

【摘要】：浅海环境下,海底声参数对声传播特性起着重要作用。海底反演技术是一种可以快速大范围获取海底声参数的有效方法。本文以射线声学理论为基础,建立了三维海洋环境下,获取特征声线传播轨迹及传播时间,进行海底参数反演的理论模型。验证了通过求解模型中特征声线及其传播时间所满足的非线性方程组,反演海底沉积层厚度、沉积层中的声速、海底倾斜角度、偏转角度等海底参数的可行性,分析了水听器阵阵元间距等反演测量参数的选取对反演结果的影响。仿真结果表明,采用经典的牛顿下降法求解非线性方程组,反演速度快,精度高,适用于海底参数的快速反演。此外,论文依据建立的反演模型,在windows环境下,使用Visual C++开发了具有操作简单、界面友好等特点的海底参数反演软件。
【图文】：

考虑到复杂海洋环境中各种模型的声压场计算仍然存在一定困难，精度和速度很难保证实际需要。因此在海底参数反演中选择特征声线为研究对象，应用经一次海底反射到达水听器阵的特征声线传播时间，来反演海底参数。如图2.1所示，假设海底为沉积层，沉积层上界面为水平，下界面为倾斜。声速在水中以及沉积层中均是恒定的，

哈尔滨工程大学硕士学位论文tan。一(k，o，sin刀，tana+h、(k，一1、口，sin口，tana一(k口，sin，1、i，1，，i，=、‘产“’‘、J，五’，+(kl八sin八tana+h)，]，‘’[(kZ一l)，户2，+(kl八sin八tan。aZ叮3一一乞气阮.几声线，反射声线，法线共面，即。.(b、。)-}al}热Icl
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：P733.2

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;神奇美妙的海底公园[J];少儿科技;2005年04期

2 王自磐;海底有机体-沉积物关系的研究与剖面照相技术[J];海洋科学;1982年03期

3 金波,仇祥华;关于海底底质不稳定性及其调查方法[J];海洋地质与第四纪地质;1983年01期

4 李向维;波浪作用下砂质海底的瞬态应力[J];力学与实践;1989年06期

5 杨作升,G.H.Keller,陆念祖,D.B.Prior,林天充,B.D.Bornhold,许卫东,L.D.Wright,J.Suhayda,曹立华,W.J.Wisenman;现行黄河口水下三角洲海底形貌及不稳定性[J];中国海洋大学学报(自然科学版);1990年01期

6 高莉玲;北大西洋西部布莱克海岭海底似反射层断层构造[J];海洋地质动态;1994年03期

7 陈新;21世纪人类生存新空间——海洋家园[J];百科知识;2000年03期

8 Pratson L F ,高丽峰;大陆边缘演化背景下的海底不稳定性初探[J];海洋地质动态;2001年12期

9 路原文;;动物也讲【孙子兵法】[J];环境;2003年10期

10 杨光;海底“烟囱”——另一个生命世界[J];中学生物学;2005年01期

相关会议论文 前10条

1 卢博;潘福林;张福生;黄韶健;李赶先;;南沙群岛海底声学性质:分析与研究[A];第六届广东海洋湖沼学会、第五届广东海洋学会会员代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编[C];2000年

2 马力;;海底介质特性反演方法研究[A];2004年全国水声学学术会议论文集[C];2004年

3 王迅;姚陈;;对海底径向波介质条件的理论地震图研究[A];2000年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十六届年会论文集[C];2000年

4 顾汉明;王家映;宋先海;朱光明;李庆春;;从海底多分量记录中提取海底各层反射振幅系数方法[A];2000年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十六届年会论文集[C];2000年

5 严家斌;何继善;柳建新;;海底天然电磁场特征研究[A];中国地球物理.2003——中国地球物理学会第十九届年会论文集[C];2003年

6 蒋立军;杜文萍;;海底浅地层剖面声呐的数字信号处理[A];中国声学学会1999年青年学术会议[CYCA'99]论文集[C];1999年

7 姚陈;陈祥国;;海底三分量反射地震的理论地震图研究[A];1999年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十五届年会论文集[C];1999年

8 曾娟;郭圣明;陈耀明;;声场波数积分方法和数值计算[A];2004年全国水声学学术会议论文集[C];2004年

9 彭朝晖;;粗糙海底中简正波耦合系数的计算[A];中国声学学会1999年青年学术会议[CYCA'99]论文集[C];1999年

10 蒯多杰;王长红;冯雷;汪玉玲;邱薇;;表面不平整性对海底回波空间相关函数的影响[A];2008年全国声学学术会议论文集[C];2008年

相关重要报纸文章 前10条

1 记者 潘治;生命来自海底石[N];新华每日电讯;2002年

2 王疆戈 张留熙;我国口径最大的海底原油管道贯通[N];中国石化报;2004年

3 邱恒明;海底捞的管理法宝：将员工当做客户一样来服务[N];经理日报;2011年

4 朱馨　孙湫词;我国科学家再赴大洋海底找矿[N];中国矿业报;2009年

5 陈广喜;我国在西南印度洋中脊首次成功实施海底地震探测[N];中国海洋报;2010年

6 本报记者 向杰;陶春辉：海底“淘烟囱”[N];科技日报;2009年

7 朱小兵;IT业可不可以有“海底捞”？[N];计算机世界;2010年

8 吴阿仑;海底捞：中国商海浮现管理“乌托邦”[N];经理日报;2011年

9 蒋璐阳 罗兰贝格管理咨询公司亚洲区市场及公共事务部总监 常博逸 罗兰贝格管理咨询公司亚洲区总裁 张可 译;海底捞印象[N];经济观察报;2011年

10 陈新;用高科技探求海底奥秘[N];中国矿业报;2004年

相关博士学位论文 前10条

1 郭永刚;海底声参数反演研究与应用[D];中国海洋大学;2004年

2 陈多福;海底天然气渗漏系统水合物形成分解动力学及微生物作用[D];中国科学院研究生院（广州地球化学研究所）;2004年

3 张明辉;海底声散射强度测量方法及不规则海域混响特性研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

4 成小飞;海底子母管结构大管和小管的水动力特性研究[D];大连理工大学;2012年

5 刘学端;海底及污染环境中微生物群落分子多样性研究[D];湖南农业大学;2003年

6 罗维斌;伪随机海洋可控源多道电磁测深法研究[D];中南大学;2007年

7 张自力;海洋电磁场的理论及应用研究[D];中国地质大学（北京）;2009年

8 柏秀芳;海床原位监测及其动力特性研究[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2008年

9 白兴兰;基于惯性耦合的深水钢悬链线立管非线性分析方法研究[D];中国海洋大学;2009年

10 欧阳维真;沉于海底的铁器文物腐蚀机理与脱氯技术的基础研究[D];北京化工大学;2005年

相关硕士学位论文 前10条

1 朴健浩;基于射线声学的海底参数反演研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

2 付金山;海底参数反演技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年

3 赵宁;GRAB算法实现[D];哈尔滨工程大学;2008年

4 牟晓东;数字海底胜利油田海底信息数据库模型的建立[D];中国海洋大学;2004年

5 王占军;垂直阵的海底参数反演研究[D];哈尔滨工程大学;2008年

6 郭钽;海底犁式挖沟机结构设计与试验研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

7 张明辉;三维环境海洋混响强度衰减规律研究[D];哈尔滨工程大学;2005年

8 林冬冬;海底接驳盒运行监控与管理系统研究[D];浙江大学;2011年

9 李庆来;基于射线理论的浅海声场数值预报研究[D];哈尔滨工程大学;2008年

10 郭新;海底超声波定位系统设计[D];吉林大学;2013年

本文编号：2643400