[发明专利]一种改进的浅海传播损失预报模型的计算方法

说明书

本发明公开了一种改进的浅海传播损失预报模型的计算方法，是基于Marsh‑Schulkin浅海传播损失预报模型上针对不同斜坡海底的近场异常系数提出了新的计算方法。降低其对于海底吸收参数的敏感性，提高了估算精度。针对近场异常系数计算中海底参数对其的影响，根据近场异常从几何传播的上下限累积上的不同，给出其新的扩展计算方式。修正计算近场异常系数的影响，从而使M‑S计算模型对任意负梯度，进一步使其对上下楔地形计算有了更高的计算精度。方法简单易行，具有非常广泛的适用性。

技术领域

本发明涉及浅海快速传播损失模型计算，主要是一种改进的浅海传播损失预报模型的计算方法。

背景技术

M-S水文传播模型，因其对浅海环境下良好而稳定的预报能力在工程估算方面得到了广泛地应用。然而，M-S模型针对任意负声速梯度环境下的预报精度较差，同时M-S模型对传播环境的描述中缺少海表和海底的描述，在海面和海底反射的参数描述中均采用平滑瑞利模型，使其对具有一定海底地形结构的环境预报性能较差，在预报的精度上也受到局限。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种改进的浅海传播损失预报模型的计算方法，具体涉及浅海中两种特殊地形的修正计算方式，上楔地形和下楔地形，该方法可以应用于常规浅海传播损失的快度估算。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。这种改进的浅海传播损失预报模型的计算方法，该方法具体包括如下步骤：

(1)、对于上楔的海底状态：上楔累积反射损失集中在海面位置，相对海底的反射异常损失减小，将上楔的下限作为上楔的参数计算方式，得到上楔的近场异常系数：

(2)、对于下楔的海底状态：下楔海底反射成为主要是近场异常损失，计算公式为:

K_u＝1+(2r_sr_b+r_s+r_b)×(1+r_sr_b)/(1-r_sr_b) (13)。

本发明的有益效果为：本发明在M.Schulkin提出的双线性梯度传播上，针对浅海中可能存在的上下楔地形，提出衰减系数的上下限问题，使得其针对距离无关的海洋环境平均估计浅海的计算中的地形上升下降问题有了一定精度的估算能力。适用于浅海快速传播损失模型计算，方法计算量较低，具有非常广泛的工程适用性。

附图说明

图1是上、下楔型海底条件下一阶声波反射示意图；

图2是某次试验中浅海负声速梯度示意图；

图3是上楔状态声源声道轴示意图；

图4是下楔状态声源声道轴；

图5是上、下楔型传播损失计算示意图；

图6是不同底质参数相对比kraken计算的误差示意图；

图7是试验过程的声速梯度示意图；

图8是MS与MS修正模型传播损失计算误差对比示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做详细的介绍：

传统的M-S近场浅海传播损失预报，以双线性梯度作为三级分区的计算依据，具体的预报方式为：

路径区(R<H)

TL＝20log^R+αR+60-k_U (1)

脱模区(H≤R≤8H)