导语

  

内容提要

  

    深海大洋中海深变化和海底性质多样，加上中尺度过程等因素，使得深海海洋环境与陆地上的地形地貌、大气环境一样复杂多变。研究深海中的声学问题与探测技术具有重要意义。
    本书较为系统地介绍了深海声学与探测技术的相关思想、原理和方法。全书共分9章，包括深海环境的复杂性、深海声传播理论、典型深海环境下声传播现象、深海环境声学反演方法、深海探测中环境噪声和混响干扰、深海声学探测方法与技术、深海声学实验技术和设备等诸多方面。本书主要以作者所在课题组多年来在深海声学及探测技术方面的研究成果为基础，同时纳入作者发表的部分论文及所培养研究生毕业论文成果。
    本书注重理论与实践相结合，重点强调声学反演与探测相关的理念，力求叙述深入浅出，内容全面但不失专业性，可作为从事海洋声学研究和声呐技术开发领域专业人员的参考书，也可作为高等院校相关专业本科生、研究生和教师的参考书。

第1章  绪论
  1.1  深海声学与探测技术简介
  1.2  深海声学与探测技术国内外发展现状
    1.2.1  声传播理论与计算模型研究现状
    1.2.2  深海声传播与环境参数反演研究现状
    1.2.3  深海水下目标定位研究现状
  1.3  声呐方程
  参考文献
第2章  深海环境
  2.1  典型深海声道
    2.1.1  深海声道
    2.1.2  表面声道
    2.1.3  完全/不完全声道
  2.2  深海水平非均匀性
    2.2.1  海洋内波
    2.2.2  中尺度涡
    2.2.3  海洋锋面
  2.3  深海地形
    2.3.1  深海平原
    2.3.2  海底斜坡
    2.3.3  海底山
    2.3.4  海沟
  2.4  深海海底特性
    2.4.1  底质类型
    2.4.2  海底沉积层的声学参数
  参考文献
第3章  深海声传播理论
  3.1  射线理论
    3.1.1  基本理论
    3.1.2  高斯射线束理论
  3.2  简正波理论
    3.2.1  基本理论
    3.2.2  水平不变海洋声道中的WKBZ简正波方法
    3.2.3  水平缓变海洋声道中的WKBZ绝热简正波理论
  3.3  抛物方程理论
  3.4  混合声场计算模型
    3.4.1  基于WKBZ理论的耦合简正波抛物方程理论
    3.4.2  三维耦合简正波抛物方程理论
    3.4.3  三维绝热简正波抛物方程理论
  参考文献
第4章  典型深海环境下声传播现象
  4.1  深海远程声传播
    4.1.1  北太平洋远程声传播
    4.1.2  西太平洋远程声传播
  4.2  深海斜坡环境声传播
    4.2.1  大陆坡向深海声传播
    4.2.2  深海斜坡环境声传播
  4.3  海底山环境声传播
  4.4  跨海沟声传播
  4.5  中尺度涡环境下声传播
  4.6  深海声场空间相关特性
    4.6.1  声场空间相关与声呐时空增益
    4.6.2  会聚区声场水平纵向相关
    4.6.3  直达声区声场水平纵向相关
    4.6.4  声影区声场水平纵向相关
    4.6.5  深海声场垂直相关特性
  参考文献
第5章  深海环境声学反演
  5.1  海洋声学反演概述
  5.2  深海声层析
    5.2.1  基于海底水平阵列的海洋声层析方法
    5.2.2  基于海洋环境噪声的被动声层析方法
    5.2.3  深海最严经验模态声层析方法
  5.3  深海海底参数声学反演
    5.3.1  海底参数模型及其敏感性分析
    5.3.2  多物理量联合参数反演方法
    5.3.3  深海海底参数声学反演
  参考文献
第6章  深海探测中的背景干扰
  6.1  深海环境噪声
    6.1.1  海洋环境噪声源经验公式
    6.1.2  海洋环境噪声模型
    6.1.3  台风过程海洋环境噪声
  6.2  深海混响
    6.2.1  海洋混响基本概念
    6.2.2  海洋混响模型
    6.2.3  深海混响实验结果
  参考文献
第7章  深海水下目标声学探测技术
  7.1  深海直达声区水下目标定位
    7.1.1  深海直达声区声传播特性
    7.1.2  深海直达声区到达结构分析
    7.1.3  多途到达时延与水下声源距离估计方法
    7.1.4  利用多途到达结构的水下声源距离深度联合估计方法
    7.1.5  基于大深度矢量水听器的近水面声源定位方法
  7.2  声影区与深海海底反射模式
    7.2.1  海底反射模式适用的水文条件
    7.2.2  声呐接收指向性对深海探测性能的影响
    7.2.3  海底反射模式的波束角度
    7.2.4  陷获率及海底反射模式适用性
  7.3  基于海底反射模式多途到达信息的目标探测技术
    7.3.1  海底反射模式下多途时间到达结构与目标定位方法
    7.3.2  深海海底反射声区的声线到达方位及偏差修正
  7.4  基于海底反射模式干涉结构的深海目标探测技术
    7.4.1  海底反射声区声场干涉结构及其与目标位置的关系
    7.4.2  利用深海干涉结构的近水面声源被动测距方法
    7.4.3  深海反射区干涉结构定位实验结果
  7.5  基于机器学习的深海水声被动定位方法
    7.5.1  基于声场干涉结构的深海直达声区声源定位
    7.5.2  基于单阵元自相关函数的深海直达声区声源定位方法
    7.5.3  基于垂直阵列的多任务卷积网络定位方法
  参考文献
第8章  深海声学实验技术及设备
  8.1  深海声学实验概述
  8.2  深海大深度声学接收系统
    8.2.1  深水自容式水声信号记录仪
    8.2.2  深水自容式水声与水文同步记录仪
    8.2.3  深水USR在滑翔机上的应用
  8.3  深海大深度声学发射潜标
  参考文献
第9章  深海声学与探测技术展望
  9.1  深海声学机理的深入掌握
  9.2  深海探测技术的全面提升
  参考文献