隨著全球氣溫變暖,北極海冰急劇消融,北極航道有望被開發(fā),不論在戰(zhàn)略方面還是民用方面,北極地區(qū)都有著十分重要的意義。北極表面覆蓋的冰層,導(dǎo)致對北極的研究存在一定的難度。北極表面覆蓋冰層,形成了北極獨特的正聲速梯度剖面,聲源靠近冰面時,聲線向上折射彎曲,與冰面下表面反射,再折射,以此往復(fù),形成表面聲道。冰層的反射對聲傳播起到了至關(guān)重要的作用,從而影響北極冰下聲場。本文研究了一種基于邊界條件計算多層冰雪聲波反射系數(shù)的方法,簡稱為全局矩陣法。將全局矩陣法與經(jīng)典的使用阻抗轉(zhuǎn)移方法的結(jié)果進行對比,驗證了全局矩陣法的正確性。分析了不同頻率、冰厚、雪層等條件對聲波反射系數(shù)的影響。將反射系數(shù)結(jié)合聲場仿真模型,對北極聲場進行仿真。根據(jù)文獻中實測的北極冰層參數(shù)建立了分層冰雪聲反射模型,以此模型為基礎(chǔ)對冰層覆蓋下水中的傳播損失、聲線圖以及沖激響應(yīng)進行了分析。對比分層冰與單層冰聲反射模型條件下的信道區(qū)別,遠距離處兩種聲反射模型條件下的信道相關(guān)性很差,說明了分層冰聲反射模型的合理性。此外對比了不同頻率、冰厚、雪層條件下的聲傳播特性,分析了影響聲場的因素。分別進行了北極試驗與俄羅斯冬季試驗,測量了接收距離不變情況下...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.5分層冰模型示意圖

[47]。由Weeks實驗數(shù)據(jù)所得海冰參數(shù)如表2.3所示，基于這些參數(shù)建立冰厚為3m的分層冰模型。為了直觀地表示，示意圖如圖2.5所示。圖2.5分層冰模型示意圖對比不同頻率下單層冰模型與分層冰模型反射系數(shù)結(jié)果(兩種模型厚度相同)，通過圖2.6可以看出，不同頻率下，單層冰模型與多....

圖2.9分層冰和分層冰雪示意圖

dBmkHz，3.6-1dBmkHz。為了更清晰地說明，圖2.9為分層冰和分層冰雪模型示意圖。圖2.9分層冰和分層冰雪示意圖對比冰厚分別為0.5m、1m、2.5m、3m時，有無雪層對反射系數(shù)的影響，冰面參數(shù)采用表2.3中冰厚的參數(shù)，雪層參數(shù)同上，聲波頻率....

圖3.6不同頻率傳播損失對比圖

33(c)3kHz(d)5kHz圖3.6不同頻率傳播損失對比圖3.2.2冰雪界面對聲場的影響對比不同頻率下雪層對聲傳播的影響如圖3.7所示，其中冰厚為0.5m，聲波頻率分別為0.5kHz、1kHz、8kHz，聲源深度為30m，聲波入射角范圍為-90°至90°。(a)無雪層0....

圖3.7不同頻率有無雪層傳播損失對比圖

圖3.6不同頻率傳播損失對比圖3.2.2冰雪界面對聲場的影響對比不同頻率下雪層對聲傳播的影響如圖3.7所示，其中冰厚為0.5m，聲波頻率分別為0.5kHz、1kHz、8kHz，聲源深度為30m，聲波入射角范圍為-90°至90°。(a)無雪層0.5kHz(b)無雪層1kHz....

本文編號：3951299