手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
手机知网|搜索

海底参数反演技术研究

付金山

  海底声学参数反演问题近年来已经成为水声界的一个研究热点。声波在海洋中传播时会受到各种环境因素的影响,携带了大量的海洋环境信息。海洋声反演技术能够利用接收基阵得到的声场信息,对海底特性进行长时间、大范围的连续监测,反演出所需要的海底声学参数,具有传统的海底取样测量所无法比拟的优点。对海底声学参数进行反演时,需要建立一个合适的声传播模型,采用一种高效的参数优化算法,通过代价函数把实测声场和计算声场联系起来,进而完成海底参数的最优化搜索。本文以射线声学为理论基础,采用高斯射线束方法来对声场进行计算,高斯射线束方法源于对高斯波束方法的改进。高斯波束方法把声束内的每根声线和垂直于声线的高斯强度剖面联系起来,约束声束宽度和曲率的两个微分方程与标准射线方程一起进行积分,计算声束中心线附近的声束场。高斯射线束方法相对于高斯波束方法的改进在于它使用了一个简单的经验公式来计算声束宽度。编写的程序能够进行声线轨迹仿真,利用高斯射线束方法计算多种情况下的声场,程序在运行速度和界面友好度方面显示了良好的性能。在参数优化算法部分,本文引入了粒子群优化算法。粒子群优化算法是一种群体智能算法,具有良好的收敛性能,使用非常方便和简单。在程序中,使用粒子群优化算法进行海底参数反演,并与用遗传算法的反演进行了对比。仿真结果表明,离子群优化算法能够更快地收敛至全局最优点,结果具有更好的稳定性。……   
[关键词]:参数反演;射线声学;高斯射线束;粒子群优化算法;遗传算法
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:哈尔滨工程大学2006年
App内打开