模式波数反演与参数依赖性研究

摘要

论文通过数值模拟方法,讨论和分析了典型海洋环境下,不同的环境参数在反演中相互影响的关系以及数据误差与反演参数误差之间统计分布的关系等问题.应用简正波波数层析方法,在海底参数已知的条件下,研究了海底参数失配对反演的水体声速的影响,以及海底参数误差分布与反演的水体声速误差分布的关系.论文提出了一种基于简正波小数的扰动反演浅海声层析方法,该方法能够反演海底声速和密度.在水体声速已知的条件下,论文利用该方法对流水作业本声速剖面参数失配对反演的海底声速和密度的影响结果,以及水体声速误差分布与反演的海底声速和密度误差分布的关系进行了研究.论文在使用匹配场反演方法反演海底参数中以海底反射相移曲线作为代价函数,模式波数作为输入数据,同时利用统计分布进行误差分析,具有一定的新意.

目录

文摘

英文文摘

0前言

0.1海洋声学研究概述

0.2浅海声学的复杂性

0.3浅海声参数反演技术

0.4海洋层析技术

0.5存在的问题

0.6研究的目的和意义

0.7论文的思路和结构

1基本理论

1.1反演理论

1.2匹配场反演技术(Matched Field Procees=MFP)

1.3声速剖面反演方法

1.4数学方法

1.4.1积分方程近似解法

1.4.2解的方法—奇异值分解(SVD)

1.4.3声速剖面EOF分解近似

1.5声场计算模型---KARAKEN程序简介

1.6本章小结

2波数声层析

2.1模式波数与海底声参数之间的关系

2.2模式波数层析方法(MWNTS)

2.2.1基本理论

2.2.2数值模拟

2.2.3水体中声速剖面反演

2.4本章小节

3模型参数在反演中的相互影响及依赖关系

3.1海底参数反演分析

3.1.1频率与反演参数的关系

3.1.2水体环境参数的不确定性分析

3.2海底参数失配对水体声速剖面反演产生的影响

3.2.1.海底模型参数失配

3.2.2.水深失配

3.2.3.统计分布分析

3.3本章小结

4研究结果和结论

参考文献

致谢