|
中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 冷戰(zhàn)結(jié)束之后,國際水聲界的理論和實驗研究偏重于淺海,國內(nèi)水聲界的工作也主要集中在我國周邊近海的大陸架淺海環(huán)境。但是最近十幾年,為了爭奪海洋資源,國際上的“藍色圈地”運動深入深海。我國海洋科技特別是深海領(lǐng)域起步較晚,與發(fā)達國家相比,在裝備和技術(shù)體系的建設(shè)方面存在巨大差距。《“十三五”海洋領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》將深海探測技術(shù)研究列為重點任務(wù)之一,深海環(huán)境中的目標遠程探測已經(jīng)成為當前的研究熱點。
研究基于水聲傳播物理特征的信號處理技術(shù)是推動水聲裝備進一步創(chuàng)新發(fā)展的重要途徑。只有將海洋環(huán)境復(fù)雜性考慮在內(nèi),新型聲吶才有可能達到最優(yōu)的技術(shù)性能。從這個角度來說,深海聲吶技術(shù)取得跨越式發(fā)展的重要途徑之一,在于對深海環(huán)境水聲傳播特性的深入挖掘。總而言之,水聲物理模型、信號處理技術(shù)與海洋環(huán)境緊密結(jié)合是水聲技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。
深海聲傳播信道
深海最大的特點是其獨有的海洋分層現(xiàn)象及其產(chǎn)生的不同聲傳播模式,這些聲傳播模式與聲吶的工作原理密切相關(guān)。圖?1?為低緯度地區(qū)一個典型深海聲速剖面下聲傳播路徑示意圖。聲速剖面為典型的?3?層結(jié)構(gòu):表面等溫層(形成表面波導(dǎo))、溫躍層和深海等溫層。在深海等溫層,當某深度上的聲速與海面聲速相同時,該深度稱為臨界深度。聲線由表面波導(dǎo)底部出射,出射角度為?0o—5o,傳播路徑如圖?1?中所示。下面分析每種深海信道及其在目標探測中的應(yīng)用。
圖 1 低緯度地區(qū)典型深海聲速剖面下聲傳播路徑示意圖