基于简正波模型的浅海最佳频率的深度特性仿真研究

摘要

[目的]海底和海面边界条件不同导致声场能量分布不均匀,浅海声传播的最佳频率在深度方向也存在较大差异.为了研究最佳频率在深度方向分布的规律,[方法]采用简正波方法研究浅海声传播最佳频率的深度特性,通过改变海水深度、海底参数、海面粗糙度和声速剖面,研究声源位于海水中间层及其他位置时不同深度接收点的最佳频率的变化规律.[结果]结果表明,当声源位于海水中间层附近时,海水中间层存在一段最佳频率随接收点深度变化且保持不变的区域,该区域厚度在海水深度变化时近似为海水深度的一半,与海底参数和海面粗糙度关系较小.[结论]研究结果说明浅海存在一个梯形区域,该区域内的最佳频率不随声源和接收点相对位置的变化而变化,所得结论可以对水声通信技术和潜艇隐身性能的发展提供一定的帮助.