1、匹配場(chǎng)聲源定位是水聲學(xué)研究中的經(jīng)典問題，為了解決淺海遠(yuǎn)距離聲源的定位問題，提高定位精度和匹配場(chǎng)處理速度，本文藉助特征聲線傳播時(shí)間，提出了一種匹配場(chǎng)聲源定位的新方法。應(yīng)用特征聲線傳播時(shí)間，從而可以忽略聲壓的幅度信息，聲場(chǎng)的噪聲容限得到了提高，并且代價(jià)函數(shù)對(duì)模型失配的敏感性得到降低；通過到達(dá)信號(hào)包絡(luò)的延遲，聲壓相位模糊的干擾便可消除；聲線傳播時(shí)間是聲速的偽線性函數(shù)，其起伏要比聲壓小得多；三維環(huán)境中特征聲線的計(jì)算速度快、且精度高。基于以上對(duì)聲

2、線傳播時(shí)間的分析，本文選取最短傳播時(shí)間特征聲線到達(dá)不同接收水聽器的相對(duì)時(shí)間差，研究了遠(yuǎn)距離聲源的定位問題。　　匹配場(chǎng)聲源定位包括兩個(gè)方面。一是聲場(chǎng)建模，二是代價(jià)函數(shù)的構(gòu)造。聲場(chǎng)建模是整個(gè)問題的基礎(chǔ)，本文從射線理論模型出發(fā)，詳細(xì)分析了三維特征聲線計(jì)算程序HARPO和RTPO。結(jié)果表明，哈爾濱工程大學(xué)唐俊峰博士開發(fā)的RTPO程序有更高的計(jì)算精度和更快的計(jì)算速度。基于最短傳播時(shí)間特征聲線到達(dá)相鄰基元時(shí)延和聲線傳播時(shí)間，文中構(gòu)造了匹配定位的第

3、一類和第二類代價(jià)函數(shù)。應(yīng)用兩類代價(jià)函數(shù)，文中分別仿真了水深失配、接收水聽器位置失配和聲速失配對(duì)定位精度的影響。為了研究代價(jià)函數(shù)對(duì)各種失配的敏感性，文中分別推導(dǎo)了基陣傾斜誤差、海底深度誤差和聲速誤差引起的傳播時(shí)間誤差和時(shí)延誤差的計(jì)算公式，從理論上證明了失配對(duì)匹配場(chǎng)定位的影響，理論預(yù)報(bào)結(jié)果與仿真計(jì)算完全吻合。　　作為本文的一個(gè)重要部分，文中對(duì)多途環(huán)境中的時(shí)延估計(jì)進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究。在最短傳播時(shí)間特征聲線到達(dá)相鄰基元時(shí)延估計(jì)的基礎(chǔ)之上，文