淺海水域之水下音傳不確定性分析與偵測效能之研究

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題名:	淺海水域之水下音傳不確定性分析與偵測效能之研究
作者:	苑梅俊
貢獻者:	資訊管理系
關鍵詞:	不確定性;ASIAEX;水下聲學;淺海海洋環境;EOF;聲納
日期:	2007
上傳時間:	2011-05-03T05:44:32Z (UTC)
摘要:	淺海海域受內波及地形影響，海洋環境極為複雜，本研究以ASIAEX 獲得之南海海域海洋環境資料為基礎，利用「經驗正交法EOF」來分析造成海水溫度變化的影響因素。在南海海域之水文變化，主要受到內潮（Internal Tide, IT）及非線性內波（Nonlinear Internal Wave, NIW）作用影響為主。利用EOF 法分析，可以有效偵測海水溫度變化的主因為內潮或是非線性內波。利用ASIAEX 所規劃之音傳實驗路徑、實測海水溫度錨碇資料及聲學模式進行綜合分析，可知在大陸棚邊緣的水下聲波變動，海底地形的變化是主要影響因素。此外，淺海水域的環境變動性，不論在時間與空間上其變化起伏均較大洋中高，惟各個海洋環境參數特性，例如水文、底質及水深等，則有不同程度的變化，針對這些變動性參數，可利用不確定性的方法加以定義其變動區間。本研究利用建構之環境分析模型，分析海洋環境特性對水下聲波之影響程度，其中以音源位置的不確定性影響聲波傳遞最大，其次為底質聲速、底質密度及衰減係數等參數。聲波為偵測水下環境的有效能量，在探討水下聲學的特性時，多以波動方程式為基礎，配合適當起始與邊界條件所開發出來的聲學模式，用以分析水下聲波能量分佈的狀況，惟這些聲學模式的計算，必需有賴正確的海洋環境資訊，做為輸入參數，才能獲得正確水下聲波能量的計算結果，本研究建構一整合海洋環境與聲學模式間的耦合關係的計算模組，作為評估聲納偵測效能之計算工具。最後應用學術界長年建立的海洋環境資料，進行台灣週邊水下聲學特性分析，以探討聲納的運用效能，建立一套適用台灣周邊海域，並依據海洋環境變動，計算水下聲波傳遞狀況的分析方法，以提昇海洋探測裝備效能，乃至聲納偵測的操作效益。
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