極地冰區(qū)海域漂浮著許多從冰架剝離的海冰,它們會隨著洋流作用向低緯度海洋飄蕩,這對在海上航行的艦船存在極大威脅。對海水界面處的海冰散射特性的研究是艦船潛艇探測、躲避海冰的前提條件。海冰漂浮在水面上,在物理模型中屬于界面附近的目標,界面附近的目標回波由于界面的存在,相比于自由場中的目標回波引入了兩個附加波,其回波特性也較為復(fù)雜,該種在界面附近的目標散射特性是目標聲散射領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容。本文在此背景下研究了漂浮冰球在高頻情況下的目標散射特性,旨在為極地海域航行船只與航線開發(fā)提供技術(shù)支持。圍繞研究目標,首先研究了冰層的表面聲阻抗值,推導(dǎo)出了冰球表面在不同入射角度和不同頻率下的反射系數(shù)。其次針對自由場中的球目標,基于Kirchhoff近似理論研究了用于計算目標散射場的板塊元法,并使用特征函數(shù)展開法加以驗證。通過仿真驗證板塊元法對目標強度的計算精度,由此建立目標強度計算理論模型,將該模型應(yīng)用于漂浮水面剛性球和冰球。水面對目標散射場的影響較大,會直接引入兩個附加波:雙站散射波和虛源散射波。考慮到特征函數(shù)展開法對界面附近目標散射聲場計算的局限,因此將板塊元法推廣至水面漂浮目標的散射場計算中。最后,進... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

北極航道在地理意義上，我國并不屬于環(huán)北極國家，但是我國的緯度跨度大，北極航

至存在界面時的球體散射場計算chhoff 近似的板塊元法理中，冰山體積巨大，水下冰體棱分離變量法不適用。形狀規(guī)則的聲場，本論文作為浮冰探測的前能應(yīng)對后期復(fù)雜目標的聲散射理聲散射，該方法也被稱為物理聲形狀物體的目標強度就是用物理題的 Kirchhoff 公式為：( )2 j 22 14kr s sSe r π n r φ φ = 表面，n是目標表面外法線，2r

函數(shù)和縱波勢函數(shù)可寫為：j -jj( )=( + )' αz '' αzξx ωtφ φ e φe e ，22α+ ξ=kj -jj( )=( + )' βz '' βzξx ωtφ φ e φ e e ，22β +ξ=κ示縱波和橫波的波矢量，α 、β 分別表ξ 表示波矢量沿 x 方向的分量。略去j -j=( + )' αz '' αzφ φ e φ e( )jzjzeeββ = '+''量為：xzux =φ ,zxuz + =φ


本文編號：2895743