高 飞潘长明张 韧孙 磊王本洪

(1 解放军理工大学 气象海洋学院 南京 211101)

(2 海军海洋测绘研究所 天津 300061)

1 引言

被动声纳的工作原理是利用接收换能器基阵接收目标自身发出的噪声或信号来探测目标[1]。温跃层为水温垂直变化较快的水层，可分为两类:一类是主温跃层，也称永久温跃层，该温跃层常年位于较深的大洋中，且随季节变化较小;一类是季节性温跃层，该温跃层一般位于临近大陆的边缘海，从春季产生加强，到夏季达到最强，秋季又开始减弱，冬季消失[2]。温跃层影响水声传播环境，对声纳探测水下目标概率影响重大。研究温跃层对被动声纳检测概率的影响，为水下航行器如何利用温跃层来躲避声纳探测，及如何布放水下声纳探测阵具有重要意义。

温跃层对水声传播具有重要影响[3－6](Martine等，2007年;Song等，2008年;张旭等，2012年;Moestam等，2005年。)，国内外相关学者进行了不少研究。关于温跃层对声纳探测水下目标物主要以模拟仿真研究为主[7－9](于松标，1995 年;高学强等，2007年，2008年。)。本文利用声学调查实测数据资料，将水听器阵比作被动声纳，拖曳声源即为水下目标物。通过被动声纳方程建立检测目标的声学模型，先分析对应的温跃层、传播损失、噪声场分布，然后研究温跃层及其变化对被动声纳检测概率的影响，对比逆温跃层和正温跃层分布及变化对声纳检测概率的影响，并分析其原因。

2 被动声纳探测目标概率模型

2.1 噪声条件下的声纳方程

声纳方程是平衡水声环境、水声目标参数、水声场和声纳设备本身性能参数的公式，是一种按照平均能量关系建立的一种表征声纳性能模型。……