收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

海水中的声速剖面反演研究

唐俊峰  
【摘要】: 利用水声学方法反演感兴趣的海洋环境参数是水声学研究中一个十分重要的研究内容。海水中的声速是对海洋中的声传播有重要影响的海洋环境参数。在不同的声速剖面下,海洋中的声传播也会有很大的不同。在实际的海洋环境中,海水中的声速往往存在较大的时空变化。对海水中的声速剖面反演进行研究,及时获取海洋环境信息,对于改善和提高水声设备的工作性能以及海洋的研究和开发都有比较重要的意义。本文对海水中的声速剖面反演进行研究,探索快速反演海水中声速剖面的有效方法。 本文首先对海洋中声场的数值计算方法进行研究。选择适当的传播模型对声场进行建模是反演过程中比较重要的一个环节。射线理论是物理上最直观的声场计算方法。射线理论模型不仅适用于二维声场,也可以应用于较复杂的三维声场的计算,而且不需要作形式上的变换。基于射线声学理论研究开发了声线计算软件,可以应用于较复杂环境条件下三维声场的计算。 对拷贝场的快速计算方法进行了研究。在反演过程中需要反复地进行拷贝场的计算,拷贝场计算的速度和精度对整个反演算法的性能有重要影响。拷贝场计算的关键是求取到达接收点的本征声线。本文对传统本征声线的求取方法进行分析,提出了一些改进的方法。通过采用这些方法有效降低了算法的计算量。 在一定的参数空间范围内寻找问题的最优值是一个优化问题,需要采用最优化方法进行计算。本文将遗传算法应用于声速剖面反演计算,构造了反演的代价函数,在研究过程中利用声信号到达接收水听器的传播时间反演海水中的声速剖面。 论文最后利用海上实验的实验数据进行声速剖面反演的实验研究,并给出了反演的结果。反演过程中利用经验正交函数描述海水中的声速剖面,并根据已有的声速剖面的观测资料计算得到了相应的各阶经验正交函数。利用实验纪录的数据反演得到了实验海区的声速剖面,将声速剖面的反演结果与实验时实验海区声速剖面的测量结果进行了比较。对声速剖面反演失配进行了分析,研究表明声信号传播时间的误差会对反演算法的稳定性产生一定的影响。反演得到声速剖面与实验时测量得到的声速剖面基本是一致的。反演结果较好的预报了实验时实验海区实际的声速剖面。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 何利;李整林;张仁和;李风华;;东中国海声速剖面的经验正交函数表示与匹配场反演[J];自然科学进展;2006年03期
2 罗松,高俊荣;抚仙湖各个月份的温度剖面[J];声学与电子工程;2000年01期
3 刘胜旋,关永贤;多波束系统的参数误差判断及校正[J];海洋测绘;2002年01期
4 隋波,郑彦鹏,刘保华,薛荣俊;SeaBeam2100多波束系统的声速误差分析[J];海洋科学进展;2004年01期
5 刘胜旋;屈小娟;高佩兰;;声速剖面对多波束测深影响的新认识[J];海洋测绘;2008年03期
6 刘方兰;罗伟东;于宗泽;曾瑞坚;;西沙海槽海域声速特点分析[J];海洋通报;2010年06期
7 胡佳;李明叁;孙强;;基于多波束数据的声速误差自动改正方法[J];海洋技术;2010年04期
8 丁继胜;吴永亭;周兴华;杨龙;;长江口海域声速剖面特性及其对多波束勘测的影响[J];海洋通报;2006年03期
9 李洪生;王惠刚;;分层海洋介质中声线轨迹的改进算法[J];声学技术;2008年02期
10 阚光明;刘保华;王揆洋;张维冈;;基于多波束声线传播的声速剖面反演法[J];海洋科学进展;2006年03期
11 丁继胜;周兴华;唐秋华;陈义兰;;多波束勘测声速剖面场的EOF表示方法[J];武汉大学学报(信息科学版);2007年05期
12 吴振南;;浅论回声测水深的声速修正[J];科技资讯;2007年18期
13 余平;廖开训;陶军;肖波;;基于声学调制解调器的声速剖面遥测技术[J];海洋技术;2006年03期
14 吴开明;任云;王少强;吴立新;;由CDT数据拟合S-T关系用于温度链产生声速剖面[J];声学技术;2007年05期
15 李安;唐劲松;傅寅锋;;InSAS干涉测深系统误差分析[J];声学技术;2010年02期
16 张旭;张永刚;张胜军;吴世华;;经验正交函数与广义数值环境模式重构声速剖面的比较[J];应用声学;2010年02期
17 唐俊峰;杨士莪;;由传播时间反演海水中的声速剖面[J];哈尔滨工程大学学报;2006年05期
18 董庆亮;韩红旗;方兆宝;潘乐;陈岳英;路高峰;;声速剖面改正对多波束测深的影响[J];海洋测绘;2007年02期
19 ;四、P229 海洋测量学[J];测绘文摘;2007年03期
20 赵建虎;周丰年;张红梅;王胜平;;局域空间声速模型的建立方法研究[J];武汉大学学报(信息科学版);2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李佳;杨坤德;;印度洋中北部声速剖面结构的区域性分布和季节性变化[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
2 林巨;王欢;孙军平;;吕宋海峡声速剖面的混合匹配模态方法反演[A];“海洋动力过程与天气、气候变化”联合学术年会论文摘要集[C];2009年
3 何利;李风华;李整林;张仁和;;基于海底水平阵的低频脉冲声信号海水声速剖面反演[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
4 张镇迈;李整林;戴琼兴;;利用有限深度声速数据重构全海深声速剖面[A];2008年全国声学学术会议论文集[C];2008年
5 何利;李整林;彭朝晖;;南海北部海水声速剖面的声学反演[A];泛在信息社会中的声学——中国声学学会2010年全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2010年
6 彭朝晖;张仁和;;基于ARGO数据的声速剖面质量控制[A];中国声学学会2006年全国声学学术会议论文集[C];2006年
7 屈小娟;;多波束测深中声速剖面在空间上的插值技术[A];中国地球物理学会第二十三届年会论文集[C];2007年
8 李风华;张仁和;李整林;;基于水平阵的浅海海水声速剖面匹配场反演方法[A];中国声学学会2006年全国声学学术会议论文集[C];2006年
9 杨坤德;马远良;鄢社峰;杨晨辉;;东中国海典型声速剖面的经验正交函数表示[A];2001年全国水声学学术会议论文集[C];2001年
10 衣雪娟;林建恒;殷宝友;江鹏飞;;斜坡海底任意声速剖面环境噪声分析[A];2008年全国声学学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 唐俊峰;海水中的声速剖面反演研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
2 李欣;渗流场反演计算及在水库渗漏控制中的应用研究[D];吉林大学;2004年
3 白朝旭;地震波场中瑞雷波研究及在工程建设中应用[D];吉林大学;2008年
4 张忠兵;浅海声速剖面反演研究[D];西北工业大学;2002年
5 刘清宇;海洋中尺度现象下的声传播研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
6 孙万卿;浅海水声定位技术及应用研究[D];中国海洋大学;2007年
7 邓小波;相位感应测井的反演方法研究[D];电子科技大学;2005年
8 杨俊钢;多源多时相SAR资料反演水下地形的同化模型[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2007年
9 何桂春;超声波矿浆粒度检测的非线性建模研究[D];北京科技大学;2006年
10 张翼鹏;空气中声源产生的水下声场建模与分析[D];西北工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王延意;基于经验正交函数分解的声速剖面重构及软件实现[D];哈尔滨工程大学;2011年
2 孙军平;等效声速剖面的反演研究[D];中国海洋大学;2010年
3 苏昭桂;巷道围岩与风流热交换量的反演算法及其应用[D];山东科技大学;2004年
4 欧晓丽;水声信道建模及其仿真平台的实现[D];厦门大学;2007年
5 刘芳;折射波层析成像在西安地裂缝勘探中的应用研究[D];长安大学;2009年
6 王娟芬;大地电磁测深若干技术问题的理论研究[D];中国地质大学(北京);2009年
7 王胜利;水下环境测量系统设计与实现[D];大连海事大学;2011年
8 常莉;利用声偶极测井资料求取各向异性储层衰减与渗透率研究[D];吉林大学;2009年
9 王占军;垂直阵的海底参数反演研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
10 王赞文;瑞雷面波法正反演及应用研究[D];长安大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前7条
1 本报记者 王奎庭;激光雷达 空中“探物”[N];中国环境报;2001年
2 陈桑 陈箴;GPS与地震监测[N];福建科技报;2003年
3 记者 王巧然通讯员 李芬;女博士石玉梅科研成果获SEG高度评价[N];中国石油报;2008年
4 高广超;兖州颜店发现大铁矿[N];中国矿业报;2006年
5 高广超;综合物探效果独特[N];中国矿业报;2003年
6 穆晓红 刘连营;江苏利国矿深部发现磁铁矿层[N];中国矿业报;2011年
7 特派记者 左朝胜 通讯员 陈惠玲;“海洋六号”完成中太平洋某海山侦查性科考[N];科技日报;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978