Page 169 - 应用声学2019年第4期

第 38 卷 第 4 期 贾雨晴等： 浅海复杂环境下等效声速剖面的构建方法 629

当海底不均匀时，设定海深呈正弦规律变化， 算造成误差，且会随着传播距离的增大而增大。尤
其变化形式如图 12 所示，图 13 为声速剖面随距离 其在收发距离内，当海底变化及非均匀声速剖面变
变化伪彩图。当仿真频率设为以 400 Hz 为中心频 化剧烈时，对于传播损失预报会造成较大偏差。
率的 1/3倍频程的宽频，最远传播距离 80 km，分别 图 16 是水平均匀情况下运用接收位置和发射
计算当声源位于跃层中时的传播损失随距离及深 位置处的声速剖面进行模型仿真，所得到的传播损
度变化规律，如图 14、图15所示。其中，水平均匀环 失与水平变化情况下的传播损失的均方根误差。对
境下分别采用接收端及发射端的声速剖面作为声 于水平非均匀环境下，无论采用接收端或发射端
场模型计算的声速剖面。 的声速剖面进行水平非均匀声场的等效都存在较大
由以上讨论可以看出，将水平非均匀声速剖面
近似看作水平均匀声速剖面时会对传播损失的计 0 1550
5
1545
0
10
1540
๒ງ/m 15 1535
10
20
๒ງ/m 20 25 1530
30
30
1525
35
40 40 1520
10 20 30 40 50 60 70 80 90
ᡰሏ/km
50
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
ᡰሏ/km 图 13 声速剖面随距离变化伪彩图
Fig. 13 Pseudo-color map of sound speed profile
图 12 海深变化图
with distance variation
Fig. 12 Sea depth

10 10
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20 ඵࣱکӉԧ࠱ቫ 20 ඵࣱکӉԧ࠱ቫ
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30
͜୧૯ܿ/dB 40 ͜୧૯ܿ/dB 40
ඵࣱ᭤کӉ
ඵࣱ᭤کӉ
50
50
60 60
70 70
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
ᡰሏ/km ᡰሏ/km
(a) ଌஆᡰሏ10 km (b) ଌஆᡰሏ20 km
10 10
20
20 ඵࣱکӉԧ࠱ቫ ඵࣱکӉԧ࠱ቫ
ඵࣱکӉଌஆቫ 30 ඵࣱکӉଌஆቫ
30 ඵࣱ᭤کӉ 40 ඵࣱ᭤کӉ
͜୧૯ܿ/dB 40 ͜୧૯ܿ/dB 50
60
50
70
60
80
70
90
80 100
0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 10 20 30 40 50 60 70 80
ᡰሏ/km ᡰሏ/km
(c) ଌஆᡰሏ40 km (d) ଌஆᡰሏ80 km
图 14 传播损失随距离变化关系图，声源深度 20 m
Fig. 14 Transmission loss varies with distance, source depth is 20 m