Page 10 - 《应用声学》2020年第5期

652 2020 年 9 月

0 0
500 500
1000 1000
ງए/m 1500 ງए/m 1500

2000
2000
2500 2500
3000 3000
3500 3500
5 10 15 20 1480 1500 1520 1540
ᡰሏඵզ٨᫼/km ܦᤴ/(mSs -1 )
(a) ᓕᛡ᯺฾ጳʽᄊ๒ງ஝૶ (b) ܦᤴҖ᭧
图 8 实验测得海深及声速剖面
Fig. 8 Sea depth and sound profile

0 0
๒᭧Ԧ࠱ܦጳ
500 ᄰ᣺ܦጳ 500 ๒᭧Ԧ࠱ܦጳ
ᄰ᣺ܦጳ
๒अԦ࠱ܦጳ
๒अԦ࠱ܦጳ
1000 1000
ງए/m 1500 ງए/m 1500
2000
2000
2500 2500

3000 3000
3500 3500
0 5 10 15 0 5 10 15
ᡰሏ/km ᡰሏ/km
(a) 3020 m (b) 3370 m
图 9 不同接收深度的本征声线图
Fig. 9 Acoustic rays in different receiver depth

后，即可对不同深度的水听器在图 11上寻找对应的
2320
时延线。根据接收信号中得到的时延信息，利用公
式 (9) 计算获得路径，并将路径看作是卡尔曼滤波
2370 的一次观测进行运动估计。将运动估计的结果与预
ງए/m 先计算的时延图中进行比对，可以得到最接近的路

3020
径，从而迭代一次估计的声源深度。在迭代的过程
中，不同深度的水听器接收到的信号在计算上是完
3370
全独立的。由于少数时延值不一定能获取到稳定的
0 0.2 0.4 最优路径组，在第一次迭代之前预先使用了10 个时
௑ᫎ/s
延值进行了路径选择算法。
图 10 4 个不同深度的潜标信号进行脉冲压缩后的
图 12 为实验中使用的各个深度水听器信号中
结果
得到的前40个时延值。从图12中可以看出，随着声
Fig. 10 Pulse compression of four submersible sig-
源逐渐远离水听器阵，各水听器接收到的直达波和
nals at different depths
海面反射波之间的时延值逐渐下降，且越深的水听
利用声速剖面，预先计算得到2320 m、2370 m、 器对应的时延值越高，与图11一致。其中，由于噪声
3020 m、3370 m 深的水听器对应的直达波与海面 干扰，位于2370 m的水听器计算时延值出现了错误
反射波的时延图，参见图 11。获得接收信号时延之 的峰值的情况，使时延值曲线产生了较大起伏。