一种考虑掠射角修正的粗糙海面散射强度计算方法及系统技术方案

技术编号:41328510 阅读:23 留言:0更新日期:2024-05-13 15:06
本发明专利技术涉及水声物理领域,特别涉及一种考虑掠射角修正的粗糙海面散射强度计算方法及系统;本发明专利技术方法包括:对粗糙海面进行建模;对粗糙海面气泡混合层中的气泡群进行建模;对气泡混合层的水中声速进行修正;基于修正后的水中声速对气泡混合层折射效应引起的掠射角进行修正;修正完成后计算粗糙海面散射强度。本发明专利技术系统包括:掠射角修正模块和散射强度计算模块;掠射角修正模块包括粗糙海面生成单元、气泡群生成单元和掠射角修正单元;粗糙海面生成单元用于建模生成粗糙海面;气泡群生成单元用于生成粗糙海面气泡混合层中的气泡群;掠射角修正单元用于对气泡混合层折射效应引起的掠射角进行修正;散射强度计算模块用于计算粗糙海面散射强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水声物理领域,特别涉及一种考虑掠射角修正的粗糙海面散射强度计算方法及系统


技术介绍

1、声波散射问题是水声学中最基本的问题。对于没有风浪影响的平整海面,通常认为是一个绝对软的理想边界,对入射声波的反射系数是-1,且在其他方向没有散射能量。但遗憾的是由于海面风浪的影响,海面经常是起伏不平整的,粗糙的海面边界对入射声波既有反射也有散射作用。积分方程法可以严格的计算绝对软边界条件下粗糙海面的声波散射场,并且多次散射及影区的贡献也考虑其中,常常作为其他近似方法的检验标准。但是,目前的方法中没有考虑海面风浪对波导环境的改变而引起的掠射角变化问题。

2、粗糙海面通常是由风浪引起的,在实际情况中,风浪在引起粗糙海面的同时,风浪的搅动也会形成近海面的气泡混合层,粗糙海面和气泡层是同时存在的,风生气泡的出现使得临近海面的海水的可压缩性增大,进而改变原有的声速剖面结构,这种波导环境的改变会由于折射效应而改变掠射角,进而显著改变海面散射的计算结果。尤其在中低频段,气泡层引起的折射效应占主要因素。因此本专利技术提出一种考虑掠射角修正的粗糙海面散射强度计本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种考虑掠射角修正的粗糙海面散射强度计算方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的考虑掠射角修正的粗糙海面散射强度计算方法,其特征在于,所述对粗糙海面的气泡混合层折射效应引起的掠射角进行修正,具体包括:

3.根据权利要求2所述的考虑掠射角修正的粗糙海面散射强度计算方法,其特征在于,所述对粗糙海面进行建模,包括:采用Monte-Carlo方法进行一维高斯粗糙海面建模,具体包括:

4.根据权利要求3所述的考虑掠射角修正的粗糙海面散射强度计算方法,其特征在于,所述生成长度为L的一维粗糙海面f(xn),使用的计算式为:

5.根据权利要求4所...

【技术特征摘要】

1.一种考虑掠射角修正的粗糙海面散射强度计算方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的考虑掠射角修正的粗糙海面散射强度计算方法,其特征在于,所述对粗糙海面的气泡混合层折射效应引起的掠射角进行修正,具体包括:

3.根据权利要求2所述的考虑掠射角修正的粗糙海面散射强度计算方法,其特征在于,所述对粗糙海面进行建模,包括:采用monte-carlo方法进行一维高斯粗糙海面建模,具体包括:

4.根据权利要求3所述的考虑掠射角修正的粗糙海面散射强度计算方法,其特征在于,所述生成长度为l的一维粗糙海面f(xn),使用的计算式为:

5.根据权利要求4所述的考虑掠射角修正的粗糙海面散射强度计算方法,其特征在于,所述pm谱的功率谱密度s(k),表达式为:

6.根据权利要求5所述的考虑掠射...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚美娟莫亚枭鹿力成马力郭圣明
申请(专利权)人:中国科学院声学研究所
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1