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龙图腾网恭喜哈尔滨工程大学申请的专利基于甚低频水地模态干涉的浅海海底地声参数反演方法、系统、设备和介质获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114355448B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-04发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111649056.6，技术领域涉及：G01V1/32；该发明授权基于甚低频水地模态干涉的浅海海底地声参数反演方法、系统、设备和介质是由张明辉;朴胜春;龚李佳;董阳;郑广学;张海刚;王笑寒;郭俊媛;付金山设计研发完成，并于2021-12-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于甚低频水地模态干涉的浅海海底地声参数反演方法、系统、设备和介质在说明书摘要公布了：本发明提出了基于甚低频水地模态干涉的浅海海底地声参数反演方法、系统、设备和介质，本发明考虑分层浅海环境下的甚低频声传播，部分能量耦合进海底以沉积层捕获的地声模态传播，水声模态群速度呈负频散而地声模态呈正频散，因此二者干涉结构不再是条纹形式，而是随频率呈非线性变化。这一特殊的干涉结构与沉积层中模态传播及频散特性相关，而频散特性与水体、海底声学参数有关，是用来反演环境参数的新方法，反演效果更好。

本发明授权基于甚低频水地模态干涉的浅海海底地声参数反演方法、系统、设备和介质在权利要求书中公布了：1.基于甚低频水地模态干涉的浅海海底地声参数反演方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：多个水听器或OBS布放入水，船只走航，然后以固定时间间隔向海里投掷爆炸声源或发射甚低频气枪声源，遍历调研海域后返程，回收接收设备获得时间-距离域上的声压数据；步骤2：对时间-距离域上的声压数据进行初步处理分析，首先从实验数据中获取海洋环境的先验信息，利用基底侧面波的传播速度确定基底声速范围，然后利用频率波数域特征进行模态滤波仅保留能量强的一阶水声模态和一阶地声模态，对保留下来的数据做傅里叶变换，得到距离-频率域中的水地模态声强干涉结构；步骤3：提取实验数据距离-频率域中的水地模态干涉条纹曲线，利用下式计算波导不变量随频率的分布： 其中：β表示波导不变量，r0表示声源与接收点的中心距离，f0表示中心频率，f表示频率，r表示距离；步骤4：理论计算模态间干涉条纹随频率的变化，计算方法具体为：距离-频率平面上，针对特定干涉条纹，其上各点声强为一常量，则： 其中，I表示声强，ω＝2πf为角频率；由声强表达式得到： 其中，m和n表示简正波阶数，Am和An为简正波模态强度，*表示复共轭，Δkmn为模态间波数差；将式3和式4带入2式： 则有： 由此得到条纹斜率即两阶模态干涉结构的波导不变量的理论表达式： 其中，βmn表示第m和n阶干涉的波导不变量；I0为常数，Spm、Spn分别为m阶和n阶模态的相慢度，Sgm、Sgn分别为m阶和n阶模态的群慢度；由上式可知，两阶模态干涉结构的波导不变量的理论值表示为模态间相慢度差比上群慢度差，由简正波理论下的声场计算软件Kraken可以分别得到相速度与群速度频散曲线，也就是各阶简正波相速度与群速度随频率的分布，代入式7可以得到两阶模态干涉结构的波导不变量理论值随频率的分布βmnf；步骤5：将利用水地模态干涉的波导不变量βmn随频率的分布作为目标函数其中，表示数据中提取的两阶模态干涉结构的波导不变量随频率分布，为理论计算值，采用贝叶斯反演优化，计算多个频率下的累积最小均方误差，得到目标函数的最小值，此时对应的寻优参数最优值即为反演得到的海底参数。

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