基于射线方法的浅海近程声传播仿真与应用

魏 来; 周穗华; 张静远

doi:10.11993/j.issn.1673-1948.2009.05.008

基于射线方法的浅海近程声传播仿真与应用

doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.05.008

海军工程大学兵器工程系,湖北武汉,430033

基金项目: 国防科技预先研究课题资助

详细信息

作者简介:
魏来（1979-) ，男，在读博士，研究方向为水声场建模与水声信号处理.

中图分类号: TJ630
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出版历程
- 收稿日期: 2009-04-07
- 修回日期: 2009-05-16
- 刊出日期: 2009-11-30

Simulation and Application of Acoustic Transmission in Shallow Sea Based on Ray Method

Department of Weaponry Engineering,Naval University of Engineering,Wuhan 430033,China

摘要

摘要: 为了建立高效实用的水中兵器声场仿真系统，针对3 km以内的浅海近程声传播仿真，利用一种射线逐步追踪算法，结合声异常因子概念，综合考虑由收发位置和水文条件等引起的声线弯曲及传播路径等因素对声场强度的影响，建立了仿真模型。根据该模型，提出了声线密度与声场强度的关系公式，总结了确定声线步长与声线密度的原则，改进了声异常因子和传播损失的计算公式。结合水声设备海上试验数据进行了验证，计算结果表明，在浅海近程声传播仿真中，声线弯曲及传播路径等因素对声场强度的影响是不可忽视的，本文方法能够有效地对其进行表征，其计算结果更加符合实际传播情况，能够满足浅海近程声传播仿真的需要。
- 水中兵器 /
- 声学 /
- 射线 /
- 声异常因子 /
- 传播损失
Abstract: Aiming at the acoustic transmission with 3 km in the shallow sea, an integrative simulation model is built based on the conceptions of the stepping sound ray tracing method and sound abnormity factor. The effects of the propagation path and the sound ray bend due to transmitter and receiver positions and hydrological condition on the sound-field strength are considered in the model. With this model, a principle of identifying sound ray step and density is proposed,the equations of sound abnormity factor and sound transmission loss are modified, and the relation between sound ray density and sound-field strength is presented. Two sets of sea trial data collected by corresponding acoustic equipments show that the effects of sound ray bend and propagation path on sound-field strength can not be ignored in the shallow sea acoustic simulation. This model is effective in simulating practical acoustic characteristics, and the results can satisfy the simulation requirements.
- underwater weapon /
- acoustics /
- ray /
- sound abnormity factor /
- transmission loss

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参考文献(6)

[1]	王辉. 基于声线理论的水声信道传播特性研究［D］. 西安：西北工业大学，2003.
[2]	韩晶，黄建国，曹海旺. 海洋信道仿真软件HJRAY及其在水声通信中的应用［J］. 系统仿真学报，2007, 19(1): 35-37.
[3]	孙万卿，葛亮. 一种基于有穷状态自动机的二维浅海声线追踪方法［J］. 兵工学报，2007, 28(11): 1382-1387. Sun W Q,Ge L.A Finite Automation-based Two-dimensional Sound Ray Tracing Method［J］. Acta Armamentarii,2007, 28(11): 1382-1387.
[4]	布列霍夫斯基赫. 海洋声学［M］. 北京：科学出版社，1983.
[5]	B. H. 马特维柯，Ю .Ф. 塔拉休克. 水声设备作用距离［M］. 北京：国防工业出版社，1981.
[6]	魏来，张静远，蒋兴舟,郭资源. 不均匀介质中声传播异常的应用研究［J］. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版), 2005, 29(6): 981-984. Wei L,Zhang J Y, Jiang X Z, Guo Z Y.A Research on Application of Sound Transmitter Abnormity in Asymmetric Medium.Journal of Wuhan University of Technology,2005, 29(6): 981-984.