王 帅，王 斌，范 军

（上海交通大学 海洋工程国家重点实验室，上海 200240）

0 引 言

作为主动声纳的重要判据，海洋环境中复杂目标声散射特性一直是海洋计算声学的研究热点与挑战，尤其是在浅海环境中，目标声散射特性会变得异常复杂。针对海洋环境中复杂目标声散射建模问题，国内外开展了深入而广泛的研究，涉及到了几乎所有的海洋计算声学方法，例如：有限元、边界元、物理声学、抛物方程、简正波方法、波数积分以及射线声学等。

Ingenito[1]采用积分方程方法研究理想波导中目标的声散射，为单体散射近似奠定了理论基础；Sarkissian[2]在此基础上用替代法改进了表面积分方程；Jensen等[3]结合Ingenito的方法忽略了界面的多次散射，通过用物体的平面波散射函数来表示该物体，需要计算格林函数，而任何涉及其中散射积分的计算都是相当复杂的，即使是简单的球体或圆柱；Schmidt[4]和Abawi[5-6]提出了一种叠加方法，将散射场近似等于目标内表面上大量点源产生的场，但为了获得点源强度，表面格林函数的梯度必须精确计算，这在通常情况下是非常困难和低效的；Belibassakis等[7]提出了逐级耦合模态法，用于计算目标必须为轴对称的波导中目标的散射场，而克服上述障碍的有限元方法不能直接解决低速大存储的问题；基于单散射模型和射线追踪技术，Chen 和Fan[8]提出了一种几何声学方法来计算浅水目标回波，但是由于Kirchhoff 近似在高频和声影区的限制以及射线理论只适用于高频，该方法不适用于涉及目标散射声影区域的波导中前向散射情况；……