深海地形对声传播特性的影响

2021-08-26郑晓庆郁红波董彩萍

指挥控制与仿真 2021年4期

关键词：深度

郑晓庆，郁红波，董彩萍，安舒

（1.海军航空大学，山东烟台 264001；2.中国人民解放军92781部队，海南三亚 572000）

相对于浅海400 m以内平坦大陆架，深海的海底地形更为复杂。深海海底多以“山体”为主，同时存在大量的“海盆”和海沟，因此，研究深海海底地形对声传播的影响和声呐的使用尤为重要，人们对此开展了大量的工作［1-6］。

杨家轩等通过BELLHOP模型仿真不同高度海底“山体”对声传播的影响，通过仿真发现深海中声线传播对于“山体”地形变化的敏感性很强，“山体”越高，对水下声传播的多径时延影响越大［7］。同时仿真了不同掠射角和声线数量对声传播的影响，发现合适的掠射角、声线数目均对水下声场有重要影响［8］；胡治国通过实验研究了海底“山体”和小山丘对声传播的影响，并且对声线在深海传播中由地形引起的物理现象进行了解释［9］；张鹏研究了深海不完全声道环境下的海底反射对声传播的影响，通过实验观测到不同于深海会聚区的海底反射会聚现象，在直达声区范围内的海底隆起可导致海底反射会聚区提前形成，并使得部分影区的声强明显提高［10］。

本文通过BELLHOP模型仿真了海底的多种地形类型，包括“山体”、“海盆”以及平坦地形，通过本征声线和时间到达结构对仿真过程中出现的物理现象给出合理解释，为后期深海环境下声传播的影响研究提供重要的理论依据。