基于稳定的Chebyshev-Padé抛物方程算子近似的海洋声场计算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于稳定的Chebyshev‑Padé抛物方程算子近似的海洋声场计算方法。本发明专利技术包括以下步骤：首先，获取原始环境信息，对环境区域栅格化后，获得步进位置信息；接着，根据当前环境信息，设置初始步进位置处的算子近似展开区间；再根据当前环境信息和算子近似展开区间，求解稳定性约束下Chebyshev‑Padé算子近似系数，获得当前步进位置处的稳定性约束下Chebyshev‑Padé算子，进而计算获得当前步进位置的声压值并加入到下一步进位置计算所需信息中，步进递推直至到达步进位置的终点，从而计算获得海洋声场。本发明专利技术提高了抛物方程模型中算子近似的精度，并同时保障了模型的稳定性，适用于快变地形等复杂环境。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水声物理的一种海洋声场计算方法，尤其涉及一种基于含稳定性约束的chebyshev-padé抛物方程算子近似的海洋声场计算方法。

技术介绍

1、水声建模技术作为水声科学与工程研究的基础，可以为解决通信、探测、定位、跟踪等具体水声工程问题提供直接指导，同时又能作为理论与模型工具用于探讨水声物理现象与规律。水声传播模型建立了海洋环境参数对声传播制约关系的理论模型，其建模及求解技术研究得到了广泛关注。早期模型往往采用较简单的形式，并对海洋环境做大量简化。伴随海洋探索开发逐渐从近海走向远海、从浅海走向深海的趋势，科学研究与工程应用对模型处理实际复杂海洋环境能力的需求越来越高。

2、抛物方程模型对原始声波动方程采用抛物方程近似，得到含有拟微分算子的抛物型偏微分方程，相较于原双曲型偏微分方程或椭圆型偏微分方程更易求解，成为水声建模领域中一类重要的模型。其中，对抛物方程模型中helmholtz根式算子或其函数形式的近似是抛物方程模型最核心的技术之一。padé有理近似是现有主流的算子近似方案，其与早期常用的taylor近似相比，在taylor级数收本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于稳定的Chebyshev-Padé抛物方程算子近似的海洋声场计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于稳定的Chebyshev-Padé抛物方程算子近似的海洋声场计算方法，其特征在于，所述环境信息包括声速场、地形和密度场。

3.根据权利要求1所述的一种基于稳定的Chebyshev-Padé抛物方程算子近似的海洋声场计算方法，其特征在于，所述步骤二具体为：

4.根据权利要求1所述的一种基于稳定的Chebyshev-Padé抛物方程算子近似的海洋声场计算方法，其特征在于，所述步骤三中，根据当前环境信息、算子近似展开区...

【技术特征摘要】

1.一种基于稳定的chebyshev-padé抛物方程算子近似的海洋声场计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于稳定的chebyshev-padé抛物方程算子近似的海洋声场计算方法，其特征在于，所述环境信息包括声速场、地形和密度场。

3.根据权利要求1所述的一种基于稳定的chebyshev-padé抛物方程算子近似的海洋声场计算方法，其特征在于，所述步骤二具体为：

4.根据权利要求1所述的一种基于稳定的chebyshev-padé抛物方程算子近似的海洋声场计算方法，其特征在于，所述步骤三中，根据当前环境信息、算子近似展开区间和稳定性约束条件，构建并求解分子有理系数和分母有理系数所满足的精度方程与稳定性方程，获得分子有理系数和分母有理系数，从而获得当前步进...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建龙，方泽宇，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：