海洋波導中目標聲散射的正問題和反問題研究.pdf

1、本文研究了海洋波導中目標聲散射的正問題和反問題，全文分為五章： 第一章回顧了求解海洋波導中目標聲散射正問題和反問題的理論和方法。 第二章研究了二維和三維海洋波導中障礙物的聲散射問題。基于Galerkin變分原理和DtN映射方法，發(fā)展了數(shù)值求解這類聲散射問題的一種自然邊界元與有限元耦合的求解方法，提出了有效的數(shù)值實現(xiàn)方法。在這種方法中，有效地避開了常規(guī)有限元中需要采用吸收邊界的缺點。對二維和三維多種形狀障礙物的數(shù)值計算結(jié)果

2、表明了所建立的理論方法是有效的。 第三章研究了由近場或遠場散射數(shù)據(jù)來成像海洋波導環(huán)境中三維未知目標的反問題。發(fā)展了一種指示器樣本快速成像方法，這種方法有一個特別的性質(zhì)就是不需要預先知道未知目標的聲學特性就能對海洋波導中目標進行非?？焖俚某上瘛?shù)值試驗表明，該方法對成像海洋波導中三維目標是有效的，即使在有限孔徑的測量方式和具有噪聲散射場測量數(shù)據(jù)的情況，也能夠得到未知目標的一個理想成像，而且還表明了海洋波導邊界的多重反射效應對成像效

3、果具有一定的正面影響。 第四章研究了海洋波導中時諧聲波散射被可穿透目標散射產(chǎn)生的傳播遠場分布的性質(zhì)，構(gòu)造了透射問題解的集合，使得所構(gòu)造解的集合在可穿透目標邊界上的限制在某個Hilbert空間中是稠密的，確定了傳播遠場分布的集合在某個Hilbert空間中是完備的條件。這些性質(zhì)對研究海洋波導中的逆透射問題有重要的應用。同時研究了用聲傳播遠場分布信息來成像海洋波導環(huán)境中三維可穿透目標的反問題，將第三章中提出的指示器樣本方法作了更進一步