Page 114 - 《应用声学》2025年第3期

648 2025 年 5 月

载遥控潜水器测定，距圆心 O 点约为 18 km。OBS 1.4
处由船载温盐深仪测得的海水声速剖面如图 1(b) ࣨϙ 1.2
所示，海面处海水声速为 1520 m/s，大于海底附近 1.0
0 1 2 3 4 5 6 7
的海水声速1486 m/s，为典型的深海不完全声道。 20
ᮠဋ/Hz 60
40
80
100
120
1 2 3 4 5 6
P18
P17 P1 1.0
P16 P2
22 km P3
P15 O ࣨϙ 0.8
P14 18 km
P4 0.6 0 1 2 3 4 5 6 7
7 km
P13 OBS O
P5 ௑ᫎ/s
P12 FG141
P6 (a) 41 kmܫଌஆ҂ᄊܦηՂ̿ԣ௑ᮠ៨Ѭౢ
P11
P7
P10 3
P9 P8
ࣨϙ 2 1
0
(a) OBSˁηՂुͯᎶѬ࣋ৱц 0 1 2 3 4 5 6 7
20
0 40
v sur =1521.4 m/s ᮠဋ/Hz 60
80
200 100
120
400 1 2 3 4 5 6
1.0
600 0.8
ງए/m 800 ࣨϙ 0.6
1000 0.4 0 1 2 3 4 5 6 7
௑ᫎ/s
1200
v bot=1486.3 m/s (b) 7 kmܫଌஆ҂ᄊܦηՂ̿ԣ௑ᮠ៨Ѭౢ
1400
z bot =1640 m
1600
1460 1470 1480 1490 1500 1510 1520 1530 1540 1550 40
ܦᤴ/(mSs -1 )
(b) ࠄᰎ๒ӝܦᤴҖ᭧
30
图 1 实验海区位置与实测声速剖面
Fig. 1 Experimental sea location and measured ᡰሏ/km 20
sound velocity profile
10
1.2 实验数据处理
0
采用时频谱能量累积的方法，对原始时域信号 0 1 2 3 4
进行分段短时傅里叶变换得到时频谱，对声源信号 ௑ᫎ/s
(c) ˀՏᡰሏܫଌஆ҂ᄊܦηՂ
的频段进行能量累计。实验中采用爆炸声源，需要
对全频段能量累计，但是由于 OBS 采样率低，只能 图 2 OBS 接收到的声源深度 200 m 声信号
接收到较低频段的信号，而海洋噪声集中于 20 Hz Fig. 2 OBS receives an acoustic signal with a
以内的低频段，因此实际处理时只考虑 20 Hz 以上 source depth of 200 m
的频段能量，来减少环境噪声造成的影响，最终可以
2 多途时延差分析
得到不同时刻的能量累计图，如图 2(a) 和图 2(b) 中
的第 3 幅图所示。从图中获取前两个峰值信号之间 2.1 不完全深海声道下多途时延差
时间差即为提取的时延差，在图 2(c) 中由红色 * 号 考虑声源在海面附近、接收器在海底的情况，
表示实际提取的时延，后续将会进一步说明不同距 利用 Kraken 分别仿真了完全深海声道和不完全深
离处提取的时延所代表物理含义不同。 海声道环境下的声传播情况。不完全深海声道环境