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海底彈射
與會聚區(qū)相伴而生的是聲影區(qū),該區(qū)域沒有直達聲線覆蓋,聲能量較低。由于表面波導(dǎo)、內(nèi)波、鋒面、粗糙海面等環(huán)境因素,一部分聲能通過散射和繞射效應(yīng)可進入聲影區(qū),提高聲影區(qū)能量。當(dāng)位于海面附近的聲源,向下出射的聲線俯角足夠大時,聲線在海底反射,聲能“照射”聲影區(qū),從而探測聲影區(qū)中的目標(biāo)。
這種探測方式主要是通過控制發(fā)射波束,根據(jù)反射幾何原理探測特定距離聲影區(qū)內(nèi)的目標(biāo)。探測效率取決于海底的性質(zhì),海底越“軟”,海底反射損失越大,海底反射信號的能量越弱。在實際應(yīng)用中,由于需要采樣低頻信號以減小傳播損失,所以該探測模式需要非常大的發(fā)射功率以及較大的基陣孔徑。
可靠聲路徑
當(dāng)水聽器布放在臨界深度以下,如圖?1?中黑色實圓點所示,此時,目標(biāo)與水聽器之間存在的直達波傳播路徑被稱為可靠聲路徑??煽柯暵窂绞且环N重要的深海聲傳播信道,由于具有傳播距離遠(海深的?5—7倍)、中近距離無影區(qū)、傳播損失低、信道穩(wěn)定、低頻環(huán)境噪聲級低等優(yōu)勢,而被廣泛研究。
可靠聲路徑最早是在海嘯波檢測和預(yù)警方面發(fā)揮著重要作用。將可靠聲路徑聲傳播研究作為實驗的一部分,美國在菲律賓海先后組織了兩次大型實驗,分別稱為?PhilSea09?和?PhilSea10。在?PhilSea10?實驗中,2010?年?4?月開始布放大規(guī)模的水聲測量基陣,連續(xù)觀測時間長達一年。國內(nèi)針對深遠海的海洋環(huán)境特性、水聲傳播特性和聲吶性能評估等方面的研究也是近幾年才開始發(fā)展的,如深海大深度聲場空間相關(guān)性。目前,針對可靠聲路徑條件下的聲傳播特性,仍缺乏長時間、深入系統(tǒng)的理論研究和實驗觀測,該領(lǐng)域仍有很大的發(fā)展空間。