CN116299381A - 叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报方法及系统 - Google Patents

叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报方法及系统 Download PDF

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CN116299381A CN202310564536.5A CN202310564536A CN116299381A CN 116299381 A CN116299381 A CN 116299381A CN 202310564536 A CN202310564536 A CN 202310564536A CN 116299381 A CN116299381 A CN 116299381A
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Abstract

本申请属于海洋声学探测技术领域，提供一种叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报方法及系统，所述计算方法包括以下步骤：获取深海三维环境数据、深海三维地形数据以及声源‑接收水听器数据；基于深海三维地形数据确定海底最大深度
Figure ZY_1
；基于海底最大深度
Figure ZY_2
、深海三维环境数据以及声源‑接收水听器数据计算常规深海混响；基于深海三维地形数据、深海三维环境数据及声源‑接收水听器数据计算耦合深海混响；将常规深海混响与耦合深海混响叠加，得到叠加海底山杂波效应的深海混响。本申请的技术方案能够精确、快速地在深海大起伏海底山环境下进行海底山杂波与海底混响的统一预报。

Description

叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报方法及系统
技术领域
本申请属于海洋声学探测技术领域，具体地，提供一种叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报方法及系统。
背景技术
主动声纳是一种通过主动发送声波信号来探测水中物体的设备，可用于对海底地形、暗礁、鱼群等各类水下目标进探测。
对于浅海海域，海底散射形成的混响是对主动声纳造成干扰的主要因素，由于浅海海底较为平缓，对其混响进行预报已有较为成熟的理论模型及数值计算方法，然而在在深海海域，由于地形的三维分布远较浅海海底复杂，特别是大起伏海底山导致的杂波增加了水声信号传播的复杂性，使得海洋环境混响、海底山杂波等要素互相之间发生耦合。上述掺杂在混响中的杂波是引起水声主动探测虚警概率升高的主要原因，同时也大幅度改变了弥散性混响的统计特性，严重制约了主动探测声纳的混响抑制、目标识别性能。
对深海混响及海底山杂波的统一建模、预报是现今水声探测的重点难题，这是由于两者虽然形成过程相似，且通常掺杂叠加在一起，但散射机理具有本质的不同。混响是声波与连续变化的随机粗糙界面和非均匀介质发生不规则散射的叠加，杂波则是非目标的强散射体形成的“亮点”干扰，其强度远大于随时间衰减的弥散性混响，因此传统的小起伏海底混响预报模型已不适用于深海复杂海底地形的情况；如单独对深海混响和海底山杂波进行建模与计算，则无法反应两者耦合效应，导致预报误差过大；此外，如直接使用三维地形，通过三维水声信号传播方法进行计算，由于海底地形的复杂性，其计算量巨大，无法进行快速甚至实时预报。为此，亟需提出一种可以对海底山地形条件下的混响和杂波进行统一联合快速预报的方法。
发明内容
本申请的目的在于解决上述现有技术中存在的问题，提供一种叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报方法及系统。
本申请的第一方面提供一种叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报方法，该方法包括以下步骤：
S1，获取深海三维环境数据、深海三维地形数据以及声源-接收水听器数据；
S2，基于深海三维地形数据确定海底最大深度
Figure SMS_1
；
S3，基于海底最大深度
Figure SMS_2
、深海三维环境数据以及声源-接收水听器数据计算常规深海混响；
S4，基于深海三维地形数据、深海三维环境数据及声源-接收水听器数据计算耦合深海混响；
S5，将常规深海混响与耦合深海混响叠加，得到叠加海底山杂波耦合效应的深海混响。
进一步地，基于以下步骤计算所述常规深海混响：
A100，获取海底最大深度
Figure SMS_3
、深海三维环境数据及声源-接收水听器数据；
A200，构建海底最大深度
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处的小起伏海底；
A300，以声源、接收水听器在所述小起伏海底上的坐标为椭圆圆心，按照预设的距离步长
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将所述小起伏海底划分为多个椭圆环，再按照预设的接收方位角步长/>
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进一步地，通过以下步骤计算所述耦合深海混响：
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B200，基于所述深海三维地形数据构建三维变深度海底；
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进一步地，所述
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具体为：
Figure SMS_125
。
本申请的第二方面提供一种叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报系统，包括：
数据库，用于存储深海三维环境数据、深海三维地形数据以及声源-接收水听器数据；
计算单元，使用前述的叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报方法进行深海混响的快速预报。
优选地，所述叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报系统还包括模式选择单元，用于接收用户选择的海底模式；
当所述海底模式为大起伏海底山模式时，所述计算单元使用前述的叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报方法进行深海混响的快速预报；
当所述海底模式为小起伏粗糙海底模式时，所述计算单元基于预先确定的海深，使用常规的小起伏粗糙海底混响计算方法进行深海混响的快速预报。
本申请的实施例提供的一种叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报方法及系统，对地形三维分布呈现复杂变化时的深海混响声场进行了耦合建模，并进一步进行数值计算的优化，首先将计算项划分为假想的小起伏海底造成的常规散射混响与海底山造成的三维杂波散射，然后进一步使用二维界面散射近似代替计算量较大的三维体散射，从而实现两类计算项的耦合统一，同时提高了在海底地形起伏较大的海区的深海海底混响预报精度及速度。
附图说明
图1为根据本申请实施例提供的叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报方法的流程图；
图2为入射-散射声线在海底散射面元处的散射示意图；
图3为根据本申请实施例的对小起伏海底进行等深度二维搜索网格划分的示意图；
图4为根据本申请实施例的在一个具体的接收方位角上基于海底山的深度分布确定各个距离处的本征声线接收点的示意图；
图5为声线在海底山界面处的杂波散射情况的示意图；
图6为根据本申请的一些实施例的叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报系统的框架示意图；
图7为根据本申请的一些实施例的叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报系统的框架示意图；
图8为实施例1中模拟海区及声源、接收水听器、锥形海底山的分布示意图；
图9为实施例1中仿真环境的声速剖面图；
图10为实施例1中有、无海底山环境下的总混响强度对比的示意图；
图11为实施例1中各方位的海底混响强度随时间变化的极坐标图；
图12为实施例1中43s-44s内对混响的贡献区域和强度分布图；
图13为实施例2中接收水听器处的声速剖面拟合结果；
图14为实施例2中接收水听器周围海域的海底地形分布图；
图15为实施例2中海底混响预报结果与实验测量数据的对比示意图；
图16为实施例2中各方位的深海混响强度随时间变化的极坐标分布图；
图17为实施例2中30s-31s内对混响的贡献区域和强度分布图。
具体实施方式
以下，基于优选的实施方式并参照附图对本申请进行进一步说明。
图1示出了根据本申请的一些优选的实施例提供的叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报方法，如图1所示，该方法包括以下步骤：
S1，获取深海三维环境数据、深海三维地形数据以及声源-接收水听器数据；
S2，基于深海三维地形数据确定海底最大深度
Figure SMS_126
；
S3，基于海底最大深度
Figure SMS_127
、深海三维环境数据以及声源-接收水听器数据计算常规深海混响；
S4，基于深海三维地形数据、深海三维环境数据及声源-接收水听器数据计算耦合深海混响；
S5，将常规深海混响与耦合深海混响叠加，得到叠加海底山杂波耦合效应的深海混响。
上述步骤S1至S5中，首先通过步骤S1获取进行深海混响快速预报的必要参数信息，并通过步骤S2获取预报海域的海底最大深度，然后通过步骤S3、S4分别计算基于海底最大深度获取的等效小起伏海底散射混响及基于三维海底山杂波造成的等效耦合散射混响，最后叠加得到包含海底山杂波耦合效应的深海混响。
以下结合附图及具体实施方式对上述步骤S1至S5进行详细介绍。
在本申请的实施例中，步骤S1用于获取进行深海混响快速预报所需的必要参数，包括深海三维环境数据、深海三维地形数据及声源-接收水听器数据。
其中，深海三维环境数据用于对海水、海底及海水-海底交界处声学特性的三维分布进行描述。在一些具体的实施例中，深海三维环境数据可以包括不同水平位置处(例如以笛卡尔坐标、圆柱坐标或经纬度等描述)的温度、盐度及水深数据，以及基于上述温盐深数据，通过经验公式获取的不同水平位置处的声速剖面数据；在一些具体的实施例中，深海三维环境数据还包括海底密度、海底纵波声速及衰减系数、海底横波声速及衰减系数；在一些具体的实施例中，深海三维环境数据还包括海水-海底交界处的散射特性等。
深海三维地形数据用于描述海底三维地形，具体地，在一些实施例中，可以通过笛卡尔坐标、圆柱坐标或以经纬度等方式记录各个水平位置处的海底深度，从而形成深海三维地形数据。
声源-接收水听器数据用于对声源的发射特性及接收水听器的接收特性进行描述，在一些具体的实施例中，声源数据包括声源的水平位置及深度，发射信号的声源级、中心频率及脉宽等；在一些具体的实施例中，接收水听器数据包括接收器的水平位置及深度以及接收水听器的接收灵敏度等。上述深海三维环境数据的获取方式及数据格式均为本领域技术人员所知晓，在此不再赘述。
通过上述步骤S1获取深海三维环境数据、深海三维地形数据及声源-接收水听器数据后，即可使用上述数据对声源发射水声信号后，接收水听器处接收到的水声信号进行计算；此外，通过改变接收水听器的水平位置及深度并依次计算，即可获得同一声源所发射水声信号的深海三维声场分布情况，或者通过改变声源的水平位置及深度并依次计算，即可获得不同声源在同一位置的所产生的水声信号变化情况。
具体地，深海海底地形的三维分布在不同海区呈现出显著区别，进而导致深海混响的主要影响因素各不相同，因此，需要基于深海海底地形情况选择合适的深海混响预报方法。
当深海海底走势较为平缓时，可以使用现有的小起伏粗糙海底的散射模型对深海混响产生机制进行描述，基于海洋混响与目标回波的主动声纳方程得到如下式(1)的小起伏海底深海混响强度的解析解形式：
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(1)，
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在实际的深海混响预报过程中，可以将(1)式的解析解转换为如下式(2)的数值积分形式：
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)的入射-散射声线的求取可以通过现有的各种声线传播算法实现，在此不再赘述。
当深海海底地形的三维分布呈现复杂变化时，例如，在声场预报海区的海底存在面积较大或起伏较强烈的海底山时，水声信号在传播过程中将由于海底山的强烈散射在常规海底散射的基础上叠加“亮点”形式的杂波干扰，其强度远大于随时间衰减的小起伏海底散射引起的弥散性混响，因此，应在深海混响计算过程中将海底山杂波效应与常规小起伏海底的混响耦合，以提高在海底地形起伏较大的海区的深海海底混响预报精度。
虽然可以根据实际海底三维地形分布，直接使用三维声线计算的方式求取统一的三维深海混响声场，然而上述方法的计算量远大于现有的二维界面散射形式的混响计算方法，在需要进行快速声场预报的场合并不适用，为此，在本申请的实施例中，提出一种考虑海底山杂波耦合效应的深海混响强度预报模型，该预报模型中深海混响强度如下式(3)所示：
Figure SMS_163
(3)
(3)式中第一项代表了常规的小起伏粗糙海底引起的深海混响，其各项参数的意义已在上文进行了详细说明，第二项代表了存在海底山等强烈起伏地形时的修正项，具体为由于海底山的存在所导致的体散射对最终形成的深海混响强度的贡献，其中
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需要注意的是，为了提升深海混响预报速度，在(3)式中将深海混响表示为一个假想的“小起伏粗糙海底”造成的粗糙界面散射与实际海底山引起的体散射共同作用的结果，因此，(3)式中的第一项与(1)式的含义具有本质不同。
此外，由于(3)式的第二项为体积分，如采用三维声场计算的方式，则仍存在计算量过大的问题，因此，需要进一步对其维度进行压缩，将三维的体积分变换为二维面积分的形式，从而使(3)式能够统一采用界面散射的数值计算方法进行处理，在保证计算精度的基础上大大提升了预报速度。
在本申请的实施例中，对(3)式的数值计算通过步骤S2至步骤S4进行，具体地，在步骤S2中求取预测海区的最大海底深度
Figure SMS_175
，然后在步骤S3中以此最大深度/>
Figure SMS_176
构造一个假想的“小起伏粗糙海底”以计算常规小起伏粗糙海底引起的混响，即(3)式中第一项对应的常规深海混响，在步骤S4中根据海底山三维地形数据计算海底山杂波效应引起的修正项即(3)式中第二项对应的耦合深海混响，最后在步骤S5中将两者相加得到叠加海底山杂波耦合效应的深海混响。
在一些优选的实施例中，步骤S3通过以下步骤计算常规深海混响：
A100，获取海底最大深度
Figure SMS_177
、深海三维环境数据及声源-接收水听器数据。
A200，构建海底最大深度
Figure SMS_178
处的小起伏海底。
A300，以声源、接收水听器在所述小起伏海底上的坐标为椭圆圆心，按照预设的距离步长
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将所述小起伏海底划分为多个椭圆环，再按照预设的接收方位角步长/>
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图3示出了在一个具体的实施例中对小起伏海底进行等深度二维搜索网格划分的示意图，如图所示，按照接收方位角
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为镜反射方向上散射声线的偏转度量。上述各项参数的含义已为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。
在一些优选的实施例中，步骤S4通过以下步骤计算耦合深海混响：
B100，获取深海三维地形数据、深海三维环境数据及声源-接收水听器数据。
B200，基于所述深海三维地形数据构建三维变深度海底。
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图4示出了在一个具体的接收方位角上基于海底山的深度分布确定各个距离处的本征声线接收点的示意图。
B500，基于步骤B400的遍历结果，通过三维声线计算方法确定海底山引起的杂波入射-散射声线集合。
具体地，在获取各个接收方位角方向及每个接收方位角的各个距离处的本征声线接收点后，即可以使用三维声线计算方法(例如，使用BELLHOP3D等本领域技术人员已知晓的三维声场计算程序)，计算得到各条从声源发出，在本征声线接收点处产生杂波散射并被接收水听器接收的杂波入射-散射声线。
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后，虽然可以直利用(3)式中第二项进行三维体散射的数值计算，然而如前文所述的，其计算量远远超过二维界面散射，为此，在本申请的实施例中，继续对三维体散射进行简化以进一步提升预报速度。
图5示出了声线在海底山界面处的杂波散射情况的示意图，如图5所示，考虑到海底山为大起伏结构，其在距离划分足够精细条件下的起伏高度认为微小的，可将三维界面散射函数使用二维散射界面函数进行近似，同时将体元积分近似为面元积分，从而在步骤B700中基于下式确定所述耦合深海混响：
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，
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需要说明的是，(5)式虽然与(4)式在形式上较为相似，但其是为了将(3)式中第二项统一为与第一项相同的二维界面散射形式所作的对三维体积分的二维面积分近似，(5)式中各个参数项，如
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利用步骤S3与S4分别计算得到常规深海混响与耦合深海混响后，即可通过步骤S5得到叠加海底山杂波耦合效应的深海混响。
本申请通过实施例还提供一种叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报系统，图6示出了在一些优选的实施例中，该快速预报系统的框架结构示意图，如图6所示，该预报系统包括：
数据库，用于存储深海三维环境数据、深海三维地形数据以及声源-接收水听器数据；
计算单元，使用前述的叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报方法进行深海混响的快速预报。
图7示出了另一些优选的实施例提供的叠加海底山杂波耦合效应的深海混响预报系统的框架结构示意图，与图6相比，该快速预报系统增加了模式选择单元，用于接收用户选择的海底模式。其中，当用户选择的海底模式为大起伏海底山模式时，计算单元使用前述的叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报方法进行深海混响的快速预报；当海底模式为小起伏粗糙海底模式时，计算单元基于预先确定的海深(可以通过用户手动设置，或者根据预报海区的平均海深确定)，使用常规的小起伏粗糙海底混响计算方法(例如前述的步骤S3)进行深海混响的快速预报。
以下对本申请的实施例1进行详细说明。
在实施例1中，使用本申请提供的叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报方法对模拟的锥形海底山环境下的深海混响进行仿真计算。
图8示出了本实施例中模拟海区及声源、接收水听器、锥形海底山的分布示意图，其中在平均海深为5000m环境下模拟高度为4000m，宽度为30km的锥形海底山，海底山中心位置在90°方位的40 km处，并将地形数据写入.bty格式的地形文件中。
仿真环境选取5000m海深的完全深海，声速剖面如图9所示；假设底部为单层粗糙砂质海底结构，其底质参数分别取：密度
Figure SMS_318
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进一步地，以5000m为最大深度
Figure SMS_322
构造等深度海底模型，按照接收方位角步长5°，径向步长0.1 km，构造等深度二维散射搜索网格，利用步骤S3进行常规深海混响的计算；按照接收方位角步长5°，径向步长0.1 km，深度步长20 m构造变深度三维杂波搜索网格，利用步骤S4进行耦合深海混响的计算，最终得到叠加海底山杂波耦合效应的深海混响。
图10给出了有、无海底山环境下的总混响强度对比：在小起伏区域，两种地形环境下计算的海底混响强度几乎无差异；25 km以后海底山出现，40 km达到顶峰，对应的海底混响强度在34s后逐渐增大并形成海底山强散射回波，并且海底山回波相比无海底山时强度最高增大约20dB。
利用(3)式的考虑海底山杂波耦合效应的深海混响强度预报模型进行分析，海底山对声传播过程产生干扰并形成声线会聚区，以及声线到达大起伏海底时掠射角增大，从而导致信道传输函数与散射函数的同时增大，形成海底山强散射回波；同时，由于海底山尺度大以及不同声线路径到达海底山的时间差异，海底混响强度在34s-60s间出现了连续的多个峰。
图11对各方位角接收的海底混响强度进行了极坐标绘制，在强海底山散射回波到达(65 s)之后出现了混响场影区(即接收水听器接收到该区域的海底散射能量相对较小)，海底山起伏越高的方向，混响影区的能量越低，这是由海底山的掩蔽效应引起的。
图12绘制了该锥形海底山环境下43s-44s内对混响的贡献区域和强度分布，在无海底山的方位，混响的贡献区域趋于椭圆环分布，且强度差异不大；而海底山的出现打破了原有的椭圆环分布，海底山的贡献区域相对延后，并且其贡献的混响强度远大于无海底区域。
以下对本申请的实施例2进行详细说明。
在实施例2中，使用本申请提供的叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报方法对真实海区的深海混响实验数据进行处理。
图13示出了接收水听器处的声速剖面拟合结果，该处海深测量值为3472 m，图14为接收水听器周围海域的海底地形分布图，图中进一步标注了声源、接收水听器的位置，其中声源为爆炸声源，声源深度为200m，接收水听器深度为205m，收发距离为0.76km。
图14中方框1至方框5分别为海底地形起伏较大的区域，如图所示，实验海域在以接收水听器所位置处为中心的190°～240°方位、280°～350°方位存在较为显著的海底山，海底山的起伏高度在1000 m～2000 m之间，海底山以大片连续山岭的形式分布；而在10°～180°方位，海底以小起伏分布，平均海深与接收水听器位置处的海深一致。
在本实施例中，海底底质参数选取水平不变的单层海底模型，声速为1580
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图15为本实施例中海底混响预报结果与实验测量数据的对比示意图，图中虚线为经平滑平均的实验混响强度曲线，实线为使用本申请提供的预报方法得到的预报结果，从图中可以看出，实验结果与本实施例提供的快速预报方法的预报结果均出现了一定的杂波特征，且预报结果与实验数据较为吻合，进一步证明采用本申请的快速预报方法，可以较为准确地预测小起伏粗糙海底混响起伏衰减特征和大起伏海底山杂波特征。
进一步地，将深海混响预报结果按不同接收方位展开，图16绘制了不同方位的深海混响强度随时间变化的极坐标分布图，由图16可知，不同方位的混响强度衰减特征与海底地形相互对应：在10°～180°方位无明显海底山，这个方位范围内的混响强度曲线没有出现杂波特征，只存在由海底、海面对声波的反射作用引起的混响起伏峰；而在190°～240°方位、280°～350°方位范围内出现了分布时间、强度不等的混响杂波。
根据式(3)，海底山对信道传输函数与散射函数的共同影响，导致其回波在海底混响强度衰减曲线上以起伏杂波的特征分布，图14中方框1～5处的海底山在图16的混响极坐标图中均出现了与其位置对应的杂波，其中，方框1、3、4处的海底山形成的杂波强度较高，在总混响强度曲线上分布明显，到达时间约为30.0 s、31.0 s、33.4 s；方框2、5处的海底山形成的杂波强度相对同时刻的混响强度不高，且受到各方位接收的混响强度干扰，经叠加后的海底山回波在总混响强度曲线上分布不明显，到达时间在21.2 s-26.3 s之间；图17进一步绘制了30s-31s内对混响的贡献区域和强度分布，从中可以看出，280°～350°方位是30s-31s内海底混响杂波的主要贡献区域。
以上对本申请的具体实施方式作了详细介绍，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也属于本申请权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，获取深海三维环境数据、深海三维地形数据以及声源-接收水听器数据；
S2，基于深海三维地形数据确定海底最大深度
Figure QLYQS_1
；
S3，基于海底最大深度
Figure QLYQS_2
、深海三维环境数据以及声源-接收水听器数据计算常规深海混响；
S4，基于深海三维地形数据、深海三维环境数据及声源-接收水听器数据计算耦合深海混响；
S5，将常规深海混响与耦合深海混响叠加，得到叠加海底山杂波耦合效应的深海混响。
2.根据权利要求1所述的叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报方法，其特征在于，通过以下步骤计算所述常规深海混响：
A100，获取海底最大深度
Figure QLYQS_3
、深海三维环境数据及声源-接收水听器数据；
A200，构建海底最大深度
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处的小起伏海底；
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将所述小起伏海底划分为多个椭圆环，再按照预设的接收方位角步长/>
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B100，获取深海三维地形数据、深海三维环境数据及声源-接收水听器数据；
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条杂波散射声线的等效出射角，/>
Figure QLYQS_99
为第/>
Figure QLYQS_86
条杂波散射声线相对于第/>
Figure QLYQS_91
条杂波入射声线的方位角偏转，/>
Figure QLYQS_85
为等效二维散射单元/>
Figure QLYQS_90
的面积。
5.根据权利要求4所述的叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报方法，其特征在于：
等效二维散射单元
Figure QLYQS_100
通过将杂波入射-散射声线组合/>
Figure QLYQS_101
与海底山界面交点处的三维散射单元映射至同深度的/>
Figure QLYQS_102
平面得到。
6.根据权利要求4所述的叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报方法，其特征在于，所述
Figure QLYQS_103
、/>
Figure QLYQS_104
、/>
Figure QLYQS_105
由下式确定：
Figure QLYQS_106
，
其中，
Figure QLYQS_123
、/>
Figure QLYQS_114
分别为声源及接收水听器相对于/>
Figure QLYQS_120
的深度，/>
Figure QLYQS_112
为声源角频率，/>
Figure QLYQS_121
、
Figure QLYQS_113
分别为声源、接收水听器与二维等效散射单元/>
Figure QLYQS_122
的水平距离，/>
Figure QLYQS_111
、/>
Figure QLYQS_118
分别为第
Figure QLYQS_107
条杂波入射声线、第/>
Figure QLYQS_119
条杂波散射声线的比例系数，/>
Figure QLYQS_110
为背向散射强度，/>
Figure QLYQS_115
为侧向散射强度，/>
Figure QLYQS_108
为侧向散射偏差，/>
Figure QLYQS_116
为服从/>
Figure QLYQS_109
均匀分布的随机相位，/>
Figure QLYQS_117
为镜反射方向上杂波散射声线的偏转度量。
7.根据权利要求6所述的叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报方法，其特征在于，所述
Figure QLYQS_124
具体为：
Figure QLYQS_125
。
8.一种叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报系统，其特征在于，包括：
数据库，用于存储深海三维环境数据、深海三维地形数据以及声源-接收水听器数据；
计算单元，使用如权利要求1所述的叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报方法进行深海混响的快速预报。
9.根据权利要求8所述的叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报系统，其特征在于：
还包括模式选择单元，用于接收用户选择的海底模式；
当所述海底模式为大起伏海底山模式时，所述计算单元使用如权利要求1所述的叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报方法进行深海混响的快速预报；
当所述海底模式为小起伏粗糙海底模式时，所述计算单元基于预先确定的海深，使用常规的小起伏粗糙海底混响计算方法进行深海混响的快速预报。
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