1、現(xiàn)在水聲研究的重點(diǎn)之一是淺海中的聲傳播，隨著水聲探測(cè)使用的頻段越來(lái)越低，聲矢量傳感器的廣泛應(yīng)用，聲矢量信號(hào)處理技術(shù)的快速發(fā)展，深入研究淺海低頻聲矢量場(chǎng)特性對(duì)于低頻聲矢量的探測(cè)有重要價(jià)值。淺海中艦船噪聲或海洋氣象環(huán)境所激發(fā)的海底地震波作為一種新的艦船物理場(chǎng)，在水中目標(biāo)探測(cè)、水雷引信設(shè)計(jì)和海洋動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)等方面都有很重要的應(yīng)用前景。在這樣的背景下，本文致力于對(duì)具有彈性海底的淺海環(huán)境中低頻/甚低頻聲矢量場(chǎng)、地震波場(chǎng)的建模方法及傳播規(guī)律進(jìn)行探索和

2、研究。主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)分為如下兩個(gè)方面：
　　 (一)淺海彈性海底環(huán)境中甚低頻聲矢量場(chǎng)、地震波場(chǎng)建模方法研究
　　 1.建立海水中位移場(chǎng)、海底地震波場(chǎng)的快速場(chǎng)計(jì)算方法
　　 采用柱坐標(biāo)系，建立具有彈性海底的Pekeris波導(dǎo)中，點(diǎn)源影響下海水中位移場(chǎng)、海底地震波場(chǎng)的理論模型，利用FFT的方法實(shí)現(xiàn)了位移場(chǎng)的計(jì)算。
　　 2.建立海水中位移場(chǎng)、海底地震波場(chǎng)的拋物方程方法模型
　　 基于彈性拋物方程

3、理論，利用反轉(zhuǎn)算子方法建立了海水中位移場(chǎng)、海底地震波場(chǎng)的計(jì)算方法。該方法與位移場(chǎng)的數(shù)值差分計(jì)算方法相比可以采用大的步進(jìn)步長(zhǎng)，具有計(jì)算速度快的優(yōu)點(diǎn)。
　　 利用坐標(biāo)映射的彈性拋物方程方法結(jié)合反轉(zhuǎn)算子方法，建立具有不規(guī)則形狀彈性海底的海洋環(huán)境中位移場(chǎng)和地震波場(chǎng)的計(jì)算方法，并實(shí)現(xiàn)了岸上地震波場(chǎng)的計(jì)算。
　　 3.利用其它理論模型和海上實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了聲場(chǎng)計(jì)算方法的正確性
　　 利用KrakenC和SAFARI程序驗(yàn)證快速

4、場(chǎng)模型和拋物方程方法的正確性。并進(jìn)行了國(guó)內(nèi)首次岸上接收水中目標(biāo)輻射聲波激發(fā)地震波的海上測(cè)量實(shí)驗(yàn)。利用布放在岸上的地震波測(cè)量系統(tǒng)成功地接收到了水中目標(biāo)船輻射噪聲所激發(fā)的地震波信號(hào)，并利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)仿真模型進(jìn)行了檢驗(yàn)，實(shí)測(cè)結(jié)果和仿真結(jié)果符合較好。
　　 (二)淺海彈性海底環(huán)境中甚低頻聲傳播規(guī)律研究
　　 1.研究淺海海底地震波的激發(fā)機(jī)理。
　　 建立具有彈性海底的Pekeris波導(dǎo)模型，在直角坐標(biāo)系下利用流體和彈性固

5、體中的波動(dòng)方程建立了位移場(chǎng)的簡(jiǎn)單計(jì)算模型，研究了Scholte表面波及次表面波的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡和質(zhì)點(diǎn)位移分布情況及其頻散特性。
　　 2.具有彈性海底的Pekeris波導(dǎo)位移場(chǎng)的分布規(guī)律
　　 利用快速場(chǎng)方法和拋物方程方法仿真計(jì)算，分析海底壓縮波和剪切波聲速、海水深度、聲源頻率、聲源深度、海底聲吸收系數(shù)及聲速分布等參數(shù)對(duì)于水中位移場(chǎng)和彈性海底地震波場(chǎng)分布的影響。
　　 3.具有傾斜彈性海底的海洋環(huán)境中聲波能量的泄漏