拖曳声源深度起伏对深海会聚区声传播损失测量的影响
发布时间：2021-03-21 01:35
深海会聚区声传播损失测量是海洋声学调查中的重要项目之一。拖曳声源深度起伏对深海会聚区声传播损失的准确测量具有直接影响。基于Argo资料和RAM声传播计算程序,对不同声源深度起伏幅度下的会聚区声传播损失进行了计算。结果表明:不同声源初始布放深度下,拖曳声源深度起伏对声传播损失测量具有相似的影响规律;与海底反射区和声影区相比,会聚区范围内的声传播损失对拖曳声源深度起伏不敏感;水平距离30 km以内的声传播损失受拖曳声源深度起伏的影响较大,即使在较低频率和较小深度起伏幅度时也会出现较大误差。
【文章来源】：海洋技术学报. 2020,39(05)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
西太平洋某海域5月份平均声速剖面
图2-a和图2-b分别给出了声源在50 m深度，声源频率分别为200 Hz和800 Hz时的全海深声场。从图中可以看到，声场具有明显的会聚区特征，第一会聚区的中心距离在62.5 km左右。另外在会聚区左侧可见较强的海底反射能量；在会聚区右侧，随着距离增加，海底反射损失不断增大，使得海底反射能量变弱。为比较拖曳声源深度起伏对声传播损失测量的具体影响，图3给出了拖曳声源初始布放深度Z0=50 m，不同深度起伏幅度下的声传播损失，并与声源深度稳定处于初始布放深度Z0时的声传播损失进行了对照。从图3-a中可以看到，当声源频率f=200 Hz，声源深度起伏幅度为2 m时，即声源深度在48～52 m之间均匀随机变化时，水平距离30 km以内的声传播损失出现误差（与图中蓝实线代表的Z0=50 m，且无深度起伏时的声传播损失相比），其他大部分水平距离的声传播损失基本无误差。在声源深度起伏不超过10 m时会聚区的声传播损失误差几乎为零，在声源深度起伏为20 m时会聚区声传播损失出现较小的误差；而会聚区左右两侧的海底反射区和声影区的声传播损失误差随着声源深度起伏幅度的增大而明显增大。图3-b中，当声源频率f=800 Hz，在声源深度起伏幅度为2 m时，会聚区声传播损失便开始出现一定误差，在80 km以内的非会聚区声传播损失均出现较大误差。随着声源深度起伏幅度的增大，会聚区声传播损失误差有明显增加，但会聚区中心位置和宽度基本一致；非会聚区的声传播损失误差则变化不大。
为比较拖曳声源深度起伏对声传播损失测量的具体影响，图3给出了拖曳声源初始布放深度Z0=50 m，不同深度起伏幅度下的声传播损失，并与声源深度稳定处于初始布放深度Z0时的声传播损失进行了对照。从图3-a中可以看到，当声源频率f=200 Hz，声源深度起伏幅度为2 m时，即声源深度在48～52 m之间均匀随机变化时，水平距离30 km以内的声传播损失出现误差（与图中蓝实线代表的Z0=50 m，且无深度起伏时的声传播损失相比），其他大部分水平距离的声传播损失基本无误差。在声源深度起伏不超过10 m时会聚区的声传播损失误差几乎为零，在声源深度起伏为20 m时会聚区声传播损失出现较小的误差；而会聚区左右两侧的海底反射区和声影区的声传播损失误差随着声源深度起伏幅度的增大而明显增大。图3-b中，当声源频率f=800 Hz，在声源深度起伏幅度为2 m时，会聚区声传播损失便开始出现一定误差，在80 km以内的非会聚区声传播损失均出现较大误差。随着声源深度起伏幅度的增大，会聚区声传播损失误差有明显增加，但会聚区中心位置和宽度基本一致；非会聚区的声传播损失误差则变化不大。3.2 声源初始布放深度100 m时的声传播损失
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于路径选择的深海水下运动目标被动深度估计[J]. 刘炎堃,郭永刚,李整林,李风华,张波. 应用声学. 2020(05)
[2]基于爆炸声源的多基地远程探测技术研究[J]. 刘琳,魏明涛,孙振新. 指挥控制与仿真. 2019(01)
[3]拖曳声源深海传播损失算法改进[J]. 高飞,潘长明,孙磊,王川,胡治国,常哲. 海洋测绘. 2017(06)
[4]拖曳声源深海脉冲多途效应及直达波传播特征[J]. 孙芳,高飞,潘长明. 海洋测绘. 2017(04)
[5]自动剖面浮标研究现状及展望[J]. 陈鹿,潘彬彬,曹正良,崔维成. 海洋技术学报. 2017(02)
[6]深海海底斜坡环境对声传播规律的影响[J]. 胡治国,李整林,秦继兴,任云,张仁和. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2016(09)
[7]基于Argo数据的吕宋海峡东部海域的会聚区特征分析[J]. 阮海林,杨燕明,牛富强,文洪涛. 海洋学报. 2015(07)
[8]爆炸声源声源级数据分析方法[J]. 刘清宇,马树青,杨华. 声学与电子工程. 2014(04)
本文编号：3092060
【文章来源】：海洋技术学报. 2020,39(05)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
西太平洋某海域5月份平均声速剖面
图2-a和图2-b分别给出了声源在50 m深度，声源频率分别为200 Hz和800 Hz时的全海深声场。从图中可以看到，声场具有明显的会聚区特征，第一会聚区的中心距离在62.5 km左右。另外在会聚区左侧可见较强的海底反射能量；在会聚区右侧，随着距离增加，海底反射损失不断增大，使得海底反射能量变弱。为比较拖曳声源深度起伏对声传播损失测量的具体影响，图3给出了拖曳声源初始布放深度Z0=50 m，不同深度起伏幅度下的声传播损失，并与声源深度稳定处于初始布放深度Z0时的声传播损失进行了对照。从图3-a中可以看到，当声源频率f=200 Hz，声源深度起伏幅度为2 m时，即声源深度在48～52 m之间均匀随机变化时，水平距离30 km以内的声传播损失出现误差（与图中蓝实线代表的Z0=50 m，且无深度起伏时的声传播损失相比），其他大部分水平距离的声传播损失基本无误差。在声源深度起伏不超过10 m时会聚区的声传播损失误差几乎为零，在声源深度起伏为20 m时会聚区声传播损失出现较小的误差；而会聚区左右两侧的海底反射区和声影区的声传播损失误差随着声源深度起伏幅度的增大而明显增大。图3-b中，当声源频率f=800 Hz，在声源深度起伏幅度为2 m时，会聚区声传播损失便开始出现一定误差，在80 km以内的非会聚区声传播损失均出现较大误差。随着声源深度起伏幅度的增大，会聚区声传播损失误差有明显增加，但会聚区中心位置和宽度基本一致；非会聚区的声传播损失误差则变化不大。
为比较拖曳声源深度起伏对声传播损失测量的具体影响，图3给出了拖曳声源初始布放深度Z0=50 m，不同深度起伏幅度下的声传播损失，并与声源深度稳定处于初始布放深度Z0时的声传播损失进行了对照。从图3-a中可以看到，当声源频率f=200 Hz，声源深度起伏幅度为2 m时，即声源深度在48～52 m之间均匀随机变化时，水平距离30 km以内的声传播损失出现误差（与图中蓝实线代表的Z0=50 m，且无深度起伏时的声传播损失相比），其他大部分水平距离的声传播损失基本无误差。在声源深度起伏不超过10 m时会聚区的声传播损失误差几乎为零，在声源深度起伏为20 m时会聚区声传播损失出现较小的误差；而会聚区左右两侧的海底反射区和声影区的声传播损失误差随着声源深度起伏幅度的增大而明显增大。图3-b中，当声源频率f=800 Hz，在声源深度起伏幅度为2 m时，会聚区声传播损失便开始出现一定误差，在80 km以内的非会聚区声传播损失均出现较大误差。随着声源深度起伏幅度的增大，会聚区声传播损失误差有明显增加，但会聚区中心位置和宽度基本一致；非会聚区的声传播损失误差则变化不大。3.2 声源初始布放深度100 m时的声传播损失
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于路径选择的深海水下运动目标被动深度估计[J]. 刘炎堃,郭永刚,李整林,李风华,张波. 应用声学. 2020(05)
[2]基于爆炸声源的多基地远程探测技术研究[J]. 刘琳,魏明涛,孙振新. 指挥控制与仿真. 2019(01)
[3]拖曳声源深海传播损失算法改进[J]. 高飞,潘长明,孙磊,王川,胡治国,常哲. 海洋测绘. 2017(06)
[4]拖曳声源深海脉冲多途效应及直达波传播特征[J]. 孙芳,高飞,潘长明. 海洋测绘. 2017(04)
[5]自动剖面浮标研究现状及展望[J]. 陈鹿,潘彬彬,曹正良,崔维成. 海洋技术学报. 2017(02)
[6]深海海底斜坡环境对声传播规律的影响[J]. 胡治国,李整林,秦继兴,任云,张仁和. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2016(09)
[7]基于Argo数据的吕宋海峡东部海域的会聚区特征分析[J]. 阮海林,杨燕明,牛富强,文洪涛. 海洋学报. 2015(07)
[8]爆炸声源声源级数据分析方法[J]. 刘清宇,马树青,杨华. 声学与电子工程. 2014(04)
本文编号：3092060
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