声速跃变层对吊放声纳搜潜的影响（已处理）
声速跃变层对吊放声纳搜潜的影响
.年 月 日
现代电子技术. .
第 卷第 期
声速跃变层对吊放声纳搜潜的影响
金立峰,周 易,邓歌明
海军航空兵学院,辽宁 葫芦岛
摘 要:除自身性能外,吊放声纳的搜潜效果很大程度上会受到水文环境的影响,跃变层是夏季浅海经常出现的一种现
象,且对声纳探测效果影响巨大。阐述了跃变层中的声传播特点,仿真了其声线传播的轨迹,分析了吊放声纳入水深度对其
探测效果的影响。仿真分析
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
明同深探测可有效提升声纳探测效果。
关键词:吊放声纳;跃变层;声线传播;声纳探测
中图分类号:. 文献标识码: 文章编号: ? . . ?,,? , ,: ,? . , . , , . . . :; ; ;
显著衰减,声纳的作用距离大大减小,所以研究跃变层引 言
对吊放声纳搜潜的影响有着重大的意义。跃变层典型
除设备自身性能外,吊放声纳的搜潜效果很大程度 声速梯度剖面如图 所示。上会受到水文环境的影响,当声纳换能器所处深度不
同时,其搜潜效果会有较大差异,对某一深度的潜艇的
作用距离相差也比较大 。。找到不同水文条件下的最 佳工作深度,能更好地发挥声纳自身的性能,本文重点 讨论跃变层对吊放声纳工作的影响。
水深小于 的大陆架水域称为浅海,浅海面积 约占整个海洋面积的 %,对于我国来说大部分沿海区 域都属于浅海。跃变层是浅海区域夏季常见的一种水 文现象 。
图 跃变层典型声速梯度剖面图
跃变层典型声速梯度剖面 射线传播理论模型 跃变层或称温跃层是海水温度随深度急剧变化 通常,建立声传播模型的
公式
小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载
是从与实践有关的 的一个水层,通常这一水层较薄,它将海水分成上下水 三维波动方程人手的。波动方程的具体形式随基本前 温截然不同的两层,它的厚度常常有十几米到几十米, 提假设和具体应用场合的不同而不同。对于大多数的 热带地区可达以上。当声源位于跃变层上方的 应用,通常都采用简化的与时间有关的双曲型二阶线性 等温层时,声线经过跃变层时会发生强烈的折射,声强 偏微分方程: 一 :
收稿日期: ?现代电子技术年第 卷
层之上时,由于表面正梯度的存在,声线主要集中在表 式中:/ 。 / / ,为拉普拉斯算子;
层波导中传播,对以下水层中的潜艇探测效果很, , , 为势函数; 为声速;
是时间。
差;从图 可以看出 当吊放声纳水听器探头置于跃变 令:
层当中时,由于较强负梯度的存在,探头发出的声线会 , ,, ,,后 , , , ,
向下急剧弯曲,受本征声线的影响,若潜艇和探头处于 可得:
同一深度时,吊放声纳探测效果最好;从图 ,图 可以 看出,当吊放声纳水听器探头置于跃变层之下时,探头 发出的声线很难到达跃变层当中,此时比较适合对同处 ,,, ?。 ,,
于跃变层之下的潜艇进行探测。
程函:
, ,。, , , ,
等相位面可表示为:
【 , , .
銎一
声线的方向为: , ,。
水中声速/ / 声传播距离/将形式解代人波动方程: 图 吊放声纳撂测深度置于跃变层之上
『~一一一丁
。 一
/
可得,强度方程为:
/
. 一 埘卜 【.... ???.水中声速/ / 声传播距离/图 吊放声纳探测深度置于跃变层之中
若有 / 《 ,可以得到程函方程为:
/ .
一一一~一一一一一一一一一~一? ?????????????朋??????????????????啊.?????啊????.~~一‘一圳如~?:。点 ? 址 一 ~ 曲 ,、 』~
等相位面 为常数 即为波阵面,波阵面的法线方 醛向即为声线,因此,程函方程可直观的反映出声线传播 . .. .
的方向、轨迹和时间。此方程的条件为:在一个波长内,
水中声速// 声传播距离/
声速不能有太大的变化。考虑吊放声纳的工作频率为
图 吊放声纳探测深度置于拐点深度 ,声速为 / ,则其波长为 . ,在这样短的
厂一 ~几
距离内,实际的海洋环境中声速不会有巨大的改变,所
/
/
以可以使用射线理论来模拟吊放声纳探测过程中声线 。 ,/
的传播情况。程函把声路径长度表示为路径两端点的 ;;
”函数 。当两个端点在声源和接收器位置时,这样的声.. .... ..,.
线称为本征声线 。声线微分方程可从程函方程导出。 水中声速/ /
仿真时考虑了四组典型的本征声线,即直达路径、海面 图 吊放声纳探测深度置于跃变层之下
反射路径、海底反射路径、折射.海面.海底反射路径。 结 语
声线传播仿真结果
本文通过对海水中声线传播数学模型的建立,仿真 仿真环境设置:海区水深,海面声速 / , 分析了跃变层中声线传播的特点及其对吊放声纳搜潜深度声速最大为
/ , ?深度存在一个
的影响。研究表明:在使用吊放声纳进行对潜探测时, 跃变层,深度声速为 / , 深度声速为
跃变层是一种非常不利的水文现象,要想在此条件下实 / 。跃变层厚度为。
仿真结果如图 图
现对潜探测必须坚持同深探测的原则,力争使水听器探 所示。
头和目标潜艇处在同一深度,才能实现更好的探测效
从图 可以看出,当吊放声纳水听器探头置于跃变
下转第 页
浙公网安备 33021202002483