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深海季节性环境变化对半会聚区尺度水面声定位影响分析

张旭 李智生 邱仁贵 董楠

张旭,李智生,邱仁贵,等. 深海季节性环境变化对半会聚区尺度水面声定位影响分析[J]. 海洋学报,2020,42(3):59–71,doi:10.3969/j.issn.0253−4193.2020.03.006
引用本文: 张旭,李智生,邱仁贵,等. 深海季节性环境变化对半会聚区尺度水面声定位影响分析[J]. 海洋学报,2020,42(3):59–71,doi:10.3969/j.issn. 0253−4193.2020.03.006
Zhang Xu,Li Zhisheng,Qiu Rengui, et al. Effects of seasonal environmental variation on surface acoustic localization in the half convergence zone area of deep sea[J]. Haiyang Xuebao,2020, 42(3):59–71,doi:10.3969/j.issn.0253−4193.2020.03.006
Citation: Zhang Xu,Li Zhisheng,Qiu Rengui, et al. Effects of seasonal environmental variation on surface acoustic localization in the half convergence zone area of deep sea[J]. Haiyang Xuebao,2020, 42(3):59–71,doi:10.3969/j.issn.0253−4193.2020.03.006

深海季节性环境变化对半会聚区尺度水面声定位影响分析


doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2020.03.006
详细信息
    作者简介: 张旭(1982-),男,黑龙江省萝北县人,主要从事水下测量技术、海洋信息应用技术研究。E-mail:x_zhang04@aliyun.com
  • 基金项目:  国家自然科学基金项目(61701504,61971424)。

Effects of seasonal environmental variation on surface acoustic localization in the half convergence zone area of deep sea

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  • 摘要: 针对深海声定位受海洋环境变化影响明显、需考虑测量系统的环境适应性和宽容性设计问题,提出一种评估海水环境变化对定位性能影响的仿真分析方法,将声场计算、误差传播与交会解算联合建模,以西太平洋中纬度海域夏季和冬季环境为代表性场景讨论了季节性环境变化对定位性能的影响方式和影响程度。仿真结果表明,当接收器位于海洋近表层时,在夏季和冬季呈现出两种不同的声信道样式,夏季季节性温跃层影响下的定位精度较差,冬季表面波导影响下的定位精度相对较好,两者均方根误差(RMSE)相差超过50 m;当接收器位于海洋中上层时,直达波有效作用范围的季节性变化引起定位性能差异,冬季定位精度优于夏季,两者RMSE相差15~20 m;当接收器位于海洋近底层时,利用可靠声路径定位精度较高,定位性能季节性变化不明显。研究认为,海水的季节性环境变化能够改变半会聚区尺度水面声定位的声信道特性以及到达声信息、误差传播、交会求解等测量因素,进而对接收深度位于海洋上层的声定位性能产生明显影响。