2.3.1 海底的声散射特性.pdf

水声学

UnderwaterAcoustics

海底的声散射特性

海底对声传播的影响

结构、地形影响声波传播

海底对声传播的影响

声学参数影响声波传播

底质（取样）

垂直分层结构（取样）

声速（反演）

密度（反演）

衰减系数（反演）

原位(In-situ)测量

问题：如何快速准确获取海底的声学参数？

海底对声传播的影响

海底对声波的散射、反射、吸收等关系到水声设备的作

用距离。

海底声反射系数与海底地形有明显的依赖关系。频率高

于几千赫兹时，海底粗糙度是影响声波反射的主要因素

反向散射强度

定义：单位界面上单位立体角中所散射出去的声功率与

入射波强度之比。

海底反向散射强度

深海平原海底反向散射强度与入射角的关系

小入射角时，随入射角增大而减小，与频率无关

2

入射角大于15度时，近似与cosθ成正比

大入射角时，随频率增大而增大

海底反向散射强度

非常粗糙海底反向散射强度与入射角的关系

反向散射强度几乎与入射角无关

反向散射强度几乎与频率无关

问题：为何人们关心海底反向散射强度？

传统声纳为收发合置声纳

传统声纳的工作频率较高

海底声散射形成海底混响

=()

问题：为何人们关心海底反向散射强度？

一维、二维界面的声散射强度

双基地声纳

多基地声纳

低频声纳

声源接收器

-

海底声散射

原因：

海底表面的不平整性

海底底质的不均匀性

建模：=()

微扰法

小斜率近似