【技术实现步骤摘要】
一种水下哺乳生物回声特性预报方法
[0001]本专利技术涉及声学
，具体为一种水下哺乳生物回声特性预报方法。
技术介绍
[0002]主动声纳是探测蛙人和水下哺乳生物的有效手段之一。近年来对于蛙人的声学探测和识别是水下安防和特种作战的重点发展发向之一。然而，海洋中的大型哺乳动物，如海豚等回声特性与蛙人回声特性具有一定相似性，会影响声呐对蛙人的探测与识别能力。为了提高反蛙人声呐探测系统的准确性和探测效率，需要对海洋哺乳动物(海豚等)的回声特性具有一定了解，以便对海豚和水下蛙人目标进行识别。国外对于声波在人体组织和其他哺乳生物体组织中传播的研究大都集中在超声频段，且绝大多数以医学研究为目的，对蛙人和海洋哺乳动物声散射的研究很少；国内目前对海豚或蛙人回波特性的研究较少，无法满足现代的防御需要。
[0003]国内外学者对海豚回声特性的研究主要集中在通过实验测量其目标强度，但是由于海豚的种类很多，大小各不相同，因此实验成本高，另外海豚已被列入保护动物，无法再对真实的海豚进行回声特性测量实验。
技术实现思路
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水下哺乳生物回声特性预报方法，其特征在于：其方法包括以下步骤：步骤1：利用三维扫描仪及建模软件，建立水下哺乳生物的三维数字模型；步骤2：建立水下哺乳生物声学反射系数模型，即适用于水下哺乳生物的水
‑
脂肪层
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空气反射系数模型；步骤3：通过考虑材料属性的板块元方法，计算水下哺乳生物的目标回声特性。2.根据权利要求1所述的水下哺乳生物回声特性预报方法，其特征在于：步骤1，建立水下哺乳生物的三维数字模型，具体是：步骤1.1利用三维激光扫描仪对水下哺乳生物等比例缩比模型进行多角度扫描，生成STL文件，建立水下哺乳生物的等比例缩比模型；步骤1.2对水下哺乳生物等比例缩比模型的表面划分网格，且网格大小不大于最大计算频率对应波长的三分之一，并导出等比例缩比模型的表面网格。3.根据权利要求1所述的水下哺乳生物回声特性预报方法，其特征在于：步骤2中水下哺乳生物声学反射系数模型是由上层、中间层和下层组成的三层声学模型，其中，上层是水，声速、密度分别为ρ1、c1；中间层为脂肪层，声速、密度、厚度分别为ρ2、c2、h，声波在其中传播存在衰减，衰减系数为α；下层是空气，声速、密度分别为ρ3、c3；水
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脂肪
‑
空气的平面波反射系数为R
13
，满足如下公式：，满足如下公式：，满足如下公式：式中，R
12
为水
‑
脂肪层的平面波反射系数，R
23
为脂肪层
‑
空气的平面波反射系数，φ2＝k2hcosθ2‑
iαhcosθ2，其中，φ2为脂肪层中声波相位，k2为脂肪层中声波波数，θ2为脂肪层中声波入射角度。4.根据权利要求1所述的水水下哺乳生物回声特性预报方法，其特征在于：步骤3：通过考虑材料属性的板块元方法，计算哺乳生物目标回声特性，具体是：步骤3.1计算目标的反向散射声场公式如下：其中，V(θ)为目标表面反射系...
【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，范军，王文欢，周富霖，赵开琦，黎洁，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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