Page 111 - 《应用声学》2021年第2期
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第 40 卷 第 2 期                                                                       Vol. 40, No. 2
             2021 年 3 月                          Journal of Applied Acoustics                    March, 2021

             ⋄ 研究报告 ⋄



                  采用小生境遗传算法反演浅海声速剖面研究                                                                ∗






                                   崔宝龙      1,2  徐国军     3†   笪良龙      1,2  过武宏      1,2


                                                 (1  海军潜艇学院    青岛   266199)
                                  (2  青岛海洋科学与技术国家实验室海洋军民融合联合实验室               青岛   266237)
                                            (3  国防科技大学气象海洋学院        长沙   410073)

                摘要：针对浅海声速剖面反演问题，采用小生境遗传算法，结合声线搜索的最快本征声线匹配反演，实现浅海
                负跃层条件下的声速剖面估计。利用经验正交函数对声速剖面的多参数不确定性降维，依据声场计算模型获
                取的最快特征声线传播时延与观测声传播时长进行匹配，采用小生境遗传优化算法，获取最优经验正交函数
                估计，实现声速剖面反演。按上述方法反演处理浅海声传播实验数据，结果表明，该方法针能够有效反演浅海
                声速剖面，并且显著优于传统遗传算法反演结果。
                关键词：声层析；声速剖面反演；小生境遗传算法
                中图法分类号: TN566           文献标识码: A          文章编号: 1000-310X(2021)02-0279-08
                DOI: 10.11684/j.issn.1000-310X.2021.02.016





                 Shallow sea sound speed profile inversion based on niche genetic algorithm



                             CUI Baolong 1,2  XU Guojun 3   DA Lianglong 1,2  GUO Wuhong  1,2

                                        (1  Navy Submarine Academy, Qingdao 266199, China)

              (2  Joint Laboratory for Marine Civil-Military Integration of Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology,
                                                    Qingdao 266237, China)

                 (3  College of Meteorology and Oceanography, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China)
                 Abstract: Aiming at the inversion problem of shallow sea sound speed profile, the sound speed profle estimation
                 under the thermocline condition is realized combing with intrinsic sound ray matching inversion of sound line
                 based on the niche genetic algorithm. The empirical orthogonal function is used to reduce the multi-parameter
                 uncertainty of sound speed profile. The propagation delay of the fastest characteristic sound ray obtained from
                 acoustic calculation model and the delay measured during ocean experiment are matched based on the niche
                 genentic algorithm to obtain the most accurate empirical orthogonal function estimation and achieve the sound
                 speed profile inversion. The ocean experiment data show that the method can effextively invert the shallow
                 sea sound velocity profile and the precision is better than traditional genetic algorithm invsersion results.
                 Keywords: Acoustic tomography; Sound speed profile inversion; Niche genetic algorithm

             2020-06-20 收稿; 2020-09-03 定稿
             基础计划加强重点基础研究项目 (2019-JCJQ-ZD-149), 国防科技创新特区项目 (18-H863-05-ZT-001-012-06)
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             作者简介: 崔宝龙 (1988– ), 男, 黑龙江齐齐哈尔人, 博士, 助理研究员, 研究方向: 水声环境效应。
             † 通信作者 E-mail: 20775971@qq.com
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