極地冰區(qū)海域漂浮著許多從冰架剝離的海冰,它們會(huì)隨著洋流作用向低緯度海洋飄蕩,這對(duì)在海上航行的艦船存在極大威脅。對(duì)海水界面處的海冰散射特性的研究是艦船潛艇探測(cè)、躲避海冰的前提條件。海冰漂浮在水面上,在物理模型中屬于界面附近的目標(biāo),界面附近的目標(biāo)回波由于界面的存在,相比于自由場(chǎng)中的目標(biāo)回波引入了兩個(gè)附加波,其回波特性也較為復(fù)雜,該種在界面附近的目標(biāo)散射特性是目標(biāo)聲散射領(lǐng)域的重要研究?jī)?nèi)容。本文在此背景下研究了漂浮冰球在高頻情況下的目標(biāo)散射特性,旨在為極地海域航行船只與航線開發(fā)提供技術(shù)支持。圍繞研究目標(biāo),首先研究了冰層的表面聲阻抗值,推導(dǎo)出了冰球表面在不同入射角度和不同頻率下的反射系數(shù)。其次針對(duì)自由場(chǎng)中的球目標(biāo),基于Kirchhoff近似理論研究了用于計(jì)算目標(biāo)散射場(chǎng)的板塊元法,并使用特征函數(shù)展開法加以驗(yàn)證。通過仿真驗(yàn)證板塊元法對(duì)目標(biāo)強(qiáng)度的計(jì)算精度,由此建立目標(biāo)強(qiáng)度計(jì)算理論模型,將該模型應(yīng)用于漂浮水面剛性球和冰球。水面對(duì)目標(biāo)散射場(chǎng)的影響較大,會(huì)直接引入兩個(gè)附加波:雙站散射波和虛源散射波。考慮到特征函數(shù)展開法對(duì)界面附近目標(biāo)散射聲場(chǎng)計(jì)算的局限,因此將板塊元法推廣至水面漂浮目標(biāo)的散射場(chǎng)計(jì)算中。最后,進(jìn)... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

北極航道在地理意義上，我國(guó)并不屬于環(huán)北極國(guó)家，但是我國(guó)的緯度跨度大，北極航

至存在界面時(shí)的球體散射場(chǎng)計(jì)算chhoff 近似的板塊元法理中，冰山體積巨大，水下冰體棱分離變量法不適用。形狀規(guī)則的聲場(chǎng)，本論文作為浮冰探測(cè)的前能應(yīng)對(duì)后期復(fù)雜目標(biāo)的聲散射理聲散射，該方法也被稱為物理聲形狀物體的目標(biāo)強(qiáng)度就是用物理題的 Kirchhoff 公式為：( )2 j 22 14kr s sSe r π n r φ φ = 表面，n是目標(biāo)表面外法線，2r

函數(shù)和縱波勢(shì)函數(shù)可寫為：j -jj( )=( + )' αz '' αzξx ωtφ φ e φe e ，22α+ ξ=kj -jj( )=( + )' βz '' βzξx ωtφ φ e φ e e ，22β +ξ=κ示縱波和橫波的波矢量，α 、β 分別表ξ 表示波矢量沿 x 方向的分量。略去j -j=( + )' αz '' αzφ φ e φ e( )jzjzeeββ = '+''量為：xzux =φ ,zxuz + =φ


本文編號(hào)：2895743