[发明专利]一种快速估计水声台站监测能力的方法

说明书

本发明涉及一种快速估计水声台站监测能力的方法，根据水声台站的信号传输隔断参数，通过台站对不同方位角、距离的信号检测能力，对不同方位的传输隔断参数进行格点细化，创建监测能力评估格点，计算此方位的格点到台站的距离，从而得出信号传播损失，联合台站的本底噪声水平和设定的监测阈值，通过声能参数的转换估算台站到格点的监测能力，可快速估算水声台站在不同方位和不同距离上的监测能力。本发明实现了水声台站在不同方位上的监测能力计算格点设计，可在不具备水声台站实时数据的条件下快速估算水声台站的监测能力。

技术领域

本发明属于水声监测领域，具体涉及一种快速估计水声台站监测能力的方法，尤其是水声台站的水声信号传输隔断参数的单台水声监测能力快速评估方法。

背景技术

水声监测技术主要用于水下爆炸事件的检测和定位。水声监测对水下爆炸的探测灵敏度极高，1kgTNT当量的水下爆炸在10,000公里的距离上都有可能被探测到，并能有效地区分水下爆炸与水下地震事件。CTBT国际监测系统(IMS)建立了包括11个水声台站的全球监测网络，基本具备了对全球海洋爆炸事件的监测能力。

水声监测数据处理过程主要包括信号检测、特征参数提取、震相识别、事件关联定位及当量估计等。水听器台站一般建立在小岛上不同方位，由于水下岛屿的存在，导致同一台站不同子台对同一信号的接收能力不同。

发明内容

本发明提供一种快速估计水声台站监测能力的方法，要解决的技术问题是：根据水声信号传输路径隔断，准确估计水声台站对不同方位、不同距离有无监测能力，快速计算其监测能力。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种快速估计水声台站监测能力的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、读取水声台站信号传输隔断参数文件，循环方位，按照方位读取对应方位角上水声台站有效监测的最大距离Max_dis，设定格点步长grid_len，计算此方位角上所需的监测格点数目num_grid，创建此方位角上的监测格点向量azi_grid_ij，i为第i个方位角，j为此方位角上的第j个格点；

S2、读取该方位角上的监测格点向量azi_grid_ij，计算水声台站到该方位角上的每个格点的距离dis_per_grid_ij，转换成公里，计算每个格点到台站的传播损失TL_grid_ij；

S3、根据传播损失计算台站到每个格点的声源级水平SL_grid_ij；

S4、将水声台站记录到的声源级转换到能量级；

S5、根据能量级估算每个格点监测能力的当量值。

有益效果：本发明可根据水听器台站的信号传输路径隔断参数和声呐方程以及声能参数的转换，快速评估水听器台站对于不同方位和不同距离的监测能力。本发明通过建立并应用水声台站信号传输隔断参数，较为真实的反映了海岛和海岸对水声信道的阻断作用；通过对距离的格点细化，创建不同方位的参数文件，计算格点到台站的信号传输损失、接收信号的声源级以及转换的当量值，较为直观的反映了水声台站单台的监测能力，有助于我快速准确掌握水声台站监测能力。对掌握CTBT国际监测系统水声台站的监测能力有重要意义，可在不具备水声台站实时数据的条件下快速估算水声台站的监测能力。

附图说明

图1国际监测系统H08N、H08S两个子台的具体位置图；

图2(a)(b)分别为国际监测系统位于H08N、H08S水声台站子台隔断图；

图3(a)(b)分别为国际监测系统H08N、H08S台背景噪声图

图4(a)(b)分别为H08N、H08S水声台站对不同方位、距离的监测能力评估结果图。

具体实施方式