[发明专利]一种基于平滑插值的水下装备声线弯曲修正方法

权利要求书

1.一种基于平滑插值的水下装备声线弯曲修正方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

S1、测量自水面至水下装备层深度之间的温度、盐度、压力，取得原始水文测量数据(T,S, P)，其中T表示温度，S表示盐度，P表示压力；

S2、根据声速经验公式，基于原始水文测量数据，计算声速剖面数据SVP(D, SV)，其中D表示深度数据，SV表示声速数据；

S3、构建径向基函数神经网络；

S4、以声速剖面数据SVP对径向基函数神经网络进行训练，直至收敛；

S5、对水下全深度进行细分泛化，取得逐层的声速数据；

S6、根据声速数据计算水面节点到水下节点之间的直线距离。

2.根据权利要求1所述的一种基于平滑插值的水下装备声线弯曲修正方法，其特征在于，步骤S2中，声速经验公式表示为：

其中，SV为声速，T为温度，-2℃≤T≤24.5℃，D为深度，0≤D≤1000m，S为盐度，0.03≤S≤0.042。

3.根据权利要求1所述的一种基于平滑插值的水下装备声线弯曲修正方法，其特征在于，步骤S3中，定义径向基函数神经网络，其中，X为网络输入，对应深度数据D；Y为网络输出，对应声速数据SV，为网络第二、三层的神经元个数。

4.根据权利要求1所述的一种基于平滑插值的水下装备声线弯曲修正方法，其特征在于，以SVP对径向基函数神经网络进行训练，表示为：

上式中，为网络输出，为实际计算声速，为误差初始化。

5.根据权利要求1所述的一种基于平滑插值的水下装备声线弯曲修正方法，其特征在于，对水下全深度进行细分泛化，取得逐层的声速数据，表达式为：

其中，为细分深度，为泛化声速。

6.根据权利要求1所述的一种基于平滑插值的水下装备声线弯曲修正方法，其特征在于，步骤S6具体包括：假设水面节点到水下节点之间的海水均匀分为n层，每层的声速为，每层的层厚为d，则对每层有：

其中表示第i层的声速传播距离，传播用时，声信号传播总时间t为：

++

相邻层的折射弯曲比例系数表示为：

基于前式，将声信号传播总时间t的表达式转化为：

=+++

对进行求解，然后计算声信号在每层传播的横向距离，的计算式如下：

进一步计算水面节点到水下节点的直线距离L为：

。