[发明专利]基于BELLHOP的快速声场计算方法

权利要求书

1.基于BELLHOP的快速声场计算方法，其特征在于：包含如下步骤：

步骤(1)：指定基础步长L₀、海洋深度h₀、声源初始深度h_s、以及边界容限Δh；

步骤(2)：建立海底声速坐标系，使用传感器每隔Δ_h深度测量一次海洋声速值，建立水深与声速的函数关系f(h)，f(h)表示在水深h处水中的声速，Δ_h为量化步进值；h＝0表示海面，h＝h₀表示海底；

步骤(3)：定义f(h)的导函数g(h)；

步骤(4)：求|g(h)|的最大值max|g(h)|，令M＝max|g(h)|；

步骤(5)：对f(h)进行插值，获得在h_s深度处声速值f(h_s)及f(h_s)的导数g(h_s)；

步骤(6)：若h_s＜Δh或h_s＞h₀-Δh，令g(h_s)＝M；

步骤(7)：对f(h_s)的导数g(h_s)进行归一化，令g₂(h_s)＝g(h_s)/M；

步骤(8)：构造g(h)和网格尺寸的映射关系r(g(h))，并使r(g(h))满足约束条件：

计算海深h_s处的r(g₂(h_s))：

步骤(9)：计算网格边长L：

L＝r(g(h_s))L₀；

步骤(10)：按照BELLHOP模型计算当前网格内及边界处声场分布，并得到网格内声线终点处的深度，将网格内声线终点处的深度赋值给h_s；

步骤(11)：判断当前位置是否达到接收点，若当前位置达到接收点则执行步骤(12)，否则执行步骤(5)；

步骤(12)：声场计算结束，停止计算。

2.根据权利要求1所述的基于BELLHOP的快速声场计算方法，其特征在于：所述的f(h)的导函数g(h)：

3.根据权利要求1所述的基于BELLHOP的快速声场计算方法，其特征在于：所述的约束条件：包括约束一、约束二、约束三、约束四和约束五：

约束一：r(g(h))与g(h)符号无关，只与g(h)绝对值大小有关；

约束二：r(g(h))与|g(h)|负相关，即|g(h)|越大，r(g(h))数值越小；

约束三：r(g(h))应当在g(0)和g(h₀)处取得最大值；

约束四：r(g(h))的值域为[r₀,1]，r₀为大于0的小量，表示系统中最小网格的尺度因子；

约束五：r(g(h))在区间(0,1)上单调递减。