声波在水中是一种良好的信息载体,在海洋的开发和军事领域应用十分广阔。利用声波的特性,可以进行水下探测、定位、反演,以及导航等用途。本文研究了利用单个水听器的匹配定位问题和利用匹配场进行海底参数的反演方法,使用计算机模拟仿真理想状况下的声场,通过匹配场获得声源位置。仿真结果显示通过匹配场定位和海底参数反演是可行的。

在深海匹配场（Matched Field Processing-MFP）声源定位中，拷贝场模型的计算精度和速度对声源的定位效果和定位效率有着直接的影响。针对这一问题，本文数值仿真研究了深海匹配场定位中采用高斯射线束理论作为拷贝场计算模型的可行性。高斯射线束理论具有计算速度快，物理意义清晰，并且适合并行化处理等优点。文中利用不同水文环境、不同频域范围的大量仿真实验来证明该模型的适用性。结果表明，高斯射线束模型在深远海的声源定位中有很好的定位精度，并且在较低频段同样有效，可以作为深远海声源定位的拷贝场计算模型。