[發明專利]淺海運動聲源近場傳遞函數獲取方法、裝置、設備及介質

有效

• 申請號: 202110006516.7
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112729532B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 張若愚
• 申請（專利權）人: 北京耘科科技有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 曹瑞敏

1.一種淺海運動聲源近場傳遞函數獲取方法，其特征在于，包括：

獲取淺海環境中運動聲源對應的多個虛擬聲源；其中，所述運動聲源在預設接收點的聲壓為所述多個虛擬聲源在所述預設接收點的聲壓的疊加值；

計算在運動狀態下每個虛擬聲源的反射角；

根據所述反射角、運動狀態下所述每個虛擬聲源的位置、運動狀態下所述每個虛擬聲源在對應的鏡像聲源的位置，以及所述預設接收點的位置，計算所述每個虛擬聲源對應的鏡像反射角，所述鏡像反射角為：運動前所述每個虛擬聲源和運動后所述每個虛擬聲源所在的第一線條，與，運動前所述每個虛擬聲源和所述預設接收點所在的第二線條之間的夾角；

計算所述每個虛擬聲源發出的朝向所述預設接收點的聲波，經過海底的海底反射系數；

根據所述鏡像反射角和所述預設接收點的位置，計算所述每個虛擬聲源的直達波傳遞函數；

根據所述多個虛擬聲源的海底反射系數以及預設的海面反射系數，對所述多個虛擬聲源的直達波傳遞函數進行加權和運算，得到所述運動聲源在所述淺海環境中的聲源傳遞函數；

所述根據所述鏡像反射角和所述預設接收點的位置，計算所述每個虛擬聲源的直達波傳遞函數，包括：

根據所述預設接收點的位置，采用淺海環境中預設的直達波計算公式，得到所述每個虛擬聲源的初始直達波傳遞函數；

根據所述鏡像反射角，得到所述每個虛擬聲源的修正系數；

根據所述修正系數，對所述初始直達波傳遞函數進行修正，得到所述每個虛擬聲源的直達波傳遞函數。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

計算在運動狀態下所述每個虛擬聲源的全內反射角；

若所述多個虛擬聲源中存在反射角大于或等于全內反射角的目標虛擬聲源，則根據所述目標虛擬聲源的鏡像反射角，計算所述目標虛擬聲源的側面波傳遞函數；

所述根據所述多個虛擬聲源的海底反射系數以及預設的海面反射系數，對所述多個虛擬聲源的直達波傳遞函數進行加權和運算，得到所述運動聲源在所述淺海環境中的聲源傳遞函數，包括：

根據所述多個虛擬聲源的所述海底反射系數以及預設的海面反射系數，對所述多個虛擬聲源的直達波傳遞函數進行加權和運算；

將加權和運算的結果，與所述目標虛擬聲源的側面波傳遞函數進行累加，得到所述聲源傳遞函數。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述鏡像反射角，得到所述每個虛擬聲源的修正系數，包括：

根據所述鏡像反射角，采用下述公式計算所述修正系數；

其中，M為所述每個虛擬聲源在所述淺海環境的預設馬赫數，θ_ni為第ni個虛擬聲源對應的鏡像反射角，X為所述修正系數。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述計算在運動狀態下每個虛擬聲源的反射角，包括：

根據所述運動聲源在第一時刻的位置，計算所述每個虛擬聲源在第一時刻的位置，其中，所述第一時刻為所述預設接收點接收到所述每個虛擬聲源發出的聲波的時刻；

根據所述每個虛擬聲源在所述第一時刻的位置，計算所述第一時刻所述每個虛擬聲源和所述預設接收點的距離；

根據所述第一時刻所述每個虛擬聲源和所述預設接收點的距離，計算所述每個虛擬聲源在所述運動狀態下的第二時刻的位置，所述第二時刻為所述每個虛擬聲源發出所述聲波的時刻；

根據所述每個虛擬聲源在所述第二時刻的位置和所述預設接收點的位置，計算所述每個虛擬聲源的所述反射角。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據所述運動聲源在第一時刻的位置，計算所述每個虛擬聲源在第一時刻的位置之前，所述方法還包括：

根據所述運動聲源的初始位置和運動速度，計算所述運動聲源在所述第一時刻的位置。

6.根據權利要求1-5任一項所述的方法，其特征在于，所述獲取淺海環境中運動聲源對應的多個虛擬聲源，包括：

獲取所述運動聲源的多個等效聲源；

采用鏡像法，獲取所述多個等效聲源在海面和海底鏡像生成的所述多個虛擬聲源。