[发明专利]一种基于声学反演悬浮颗粒物浓度的方法

摘要

本发明涉及一种基于声学反演悬浮颗粒物浓度的方法，包括利用声学多普勒海流剖面仪接收水中散射体的后散射信号得到回声强度；根据声呐方程，考虑声波的几何衰减和吸收衰减对回声强度进行校正，得到体积后向散射强度；根据校正后得到的体积后向散射强度，依据瑞利散射原理,最终反演出高时空分辨率的悬浮物颗粒物浓度。本发明可以得到较为精确的悬浮颗粒物浓度。

主权项

一种基于声学反演悬浮颗粒物浓度的方法，包括以下步骤：1)利用声学多普勒海流剖面仪接收水中散射体的后散射信号得到回声强度；2)根据声呐方程，考虑声波的几何衰减和吸收衰减对回声强度进行校正，得到体积后向散射强度；校正包括：状态校正和声速校正；球状扩散和近场声学校正；海水吸收衰减校正；悬浮颗粒物吸收散射校正和粒径校正；3)根据校正后得到的体积后向散射强度，依据瑞利散射原理,最终反演出高时空分辨率的悬浮物颗粒物浓度。所述体积后向散射强度计算方法为：SV＝C+10lg(Tx+273.16)+20lg(ψR)‑LDBW‑PDBW+2αR+Kc(E‑Er)其中，SV为体积后向散射强度；C代表与声学多普勒海流剖面仪性能相关的常数；Tx为换能器温度；R为悬浮物沿声波波束方向离换能器的距离,与换能器的倾角θ有关；ψ为近场校正函数；LDBW和PDBW分别为换能器发射声波的脉冲长度L和发射功率P的对数,LDBW＝10lgL，PDBW＝10lgP；α为海水及悬浮物对声波的吸收衰减系数；E为声学多普勒海流剖面仪接收到的回声强度；Er为噪声本底值；Kc为比例因子,用来将声学多普勒海流剖面仪接收到的回声强度换算为法定计量单位分贝。