[发明专利]基于BELLHOP的快速声场计算方法

摘要

本发明属于水声领域，公开了基于BELLHOP的快速声场计算方法，步骤(1)：指定基础步长L0、海洋深度h0、声源初始深度hs、以及边界容限Δh；步骤(2)：建立水深与声速的函数关系f(h)；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hs深度处声速值f(hs)及f(hs)的导数g(hs)；步骤(6)：若hs＜Δh或hs＞h0‑Δh，令g(hs)＝M；步骤(7)：对f(hs)的导数g(hs)进行归一化，令g2(hs)＝g(hs)/M；步骤(8)：构造满足约束条件的g(h)和网格尺寸的映射关系r(g(h))；步骤(9)：计算网格边长L；步骤(10)：计算当前网格内及边界处声场分布；步骤(11)：判断当前位置是否达到接收点；步骤(12)：声场计算结束，停止计算。本发明保证了声场计算的速度、提高了声场计算的精度。

主权项

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；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。