三维海洋波导中散射目标快速声学远场成像

计算物理 ›› 2010, Vol. 27 ›› Issue (1): 121-130.

三维海洋波导中散射目标快速声学远场成像

潘文峰¹, 宗志雄¹, 尤云祥², 缪国平²

1. 武汉理工大学理学院, 湖北武汉 430070;
2. 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院, 上海 200030

收稿日期:2008-07-03 修回日期:2009-03-21 出版日期:2010-01-25 发布日期:2010-01-25
作者简介:潘文峰(1964-),男,湖北天门,副教授,博士,主要从事数学物理反问题方面的研究,武汉理工大学理学院数学系.
基金资助:
高等学校全国优秀博士学位论文作者专项基金;上海市教委曙光学者基金;武汉理工大学博士基金资助项目

Fast Acoustic Far-field Inverse of Three-dimensional Scattering Objects in an Ocean Waveguide

PAN Wenfeng¹, ZONG Zhixiong¹, YOU Yunxiang², MIAO Guoping²

1. School of Science, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China;
2. School of Naval Architecture, Ocean & Civil Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200030, China

Received:2008-07-03 Revised:2009-03-21 Online:2010-01-25 Published:2010-01-25

摘要/Abstract

摘要： 研究用声传播远场分布信息成像海洋波导环境中三维散射目标的反问题,提出一种指示器样本成像方法,在不需要预先知道散射目标的任何声学和几何特性的情况下,可以快速得到其位置、形状等几何信息的一个理想的像.数值试验表明,该方法对成像海洋波导中三维散射目标是有效的,即使在有限孔径测量方式和具有噪声测量数据时,也能够得到散射目标的一个理想成像,表明海洋波导边界的多重反射效应对成像效果具有一定的正面影响.

关键词: 海洋波导, 声散射, 反问题, 指示器样本方法

Abstract: We study an inverse problem of reconstructing a 3D object in an ocean waveguide from far-field measurements of scattered field.An indicator sampling method for fast imaging of scattering object is presented.The method does not depend on any acoustic and geometric properties of the scattering object.It is valid for obtaining good imaging of location and shape of the scattering object,even as far-field data are measured in a limited aperture and corrupted by noise.Generally,multiple scattering between object and waveguide boundaries has positive influence on reconstruction of the scattering object.

Key words: oceanic waveguide, acoustic scattering, inverse problems, indicator sampling method

中图分类号:

O175

潘文峰, 宗志雄, 尤云祥, 缪国平. 三维海洋波导中散射目标快速声学远场成像[J]. 计算物理, 2010, 27(1): 121-130.

PAN Wenfeng, ZONG Zhixiong, YOU Yunxiang, MIAO Guoping. Fast Acoustic Far-field Inverse of Three-dimensional Scattering Objects in an Ocean Waveguide[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2010, 27(1): 121-130.

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