1.2 BELLHOP 手册 和 程序日志

BELLHOP- Munk profile frequency = 50.00 Hz
Dummy parameter NMedia = 1
Spline approximation to SSP Attenuation units: dB/mkHz VACUUM
Depth = 5000.00 m
Sound speed profile: z (m) alphaR (m/s) betaR rho (g/cm^3) alphaI betaI
第二步：计算声场并检查输入文件
• 运行BELLHOP的MATLAB命令是：
• bellhop( 'MunkB_ray_2011' )； • 或者 • bellhop 'MunkB_ray_2011'
查看回馈文件 *.prt
BELLHOP/BELLHOP3D
回传输入数据的打印文件MunkB_ray_2011.prt
cLow = 1.0 m/s cHigh = m/s RMax = 1000.000000 km
--------------------------------
Number of source depths = 51
Source depths (m) 0.00 ... 5000.00
Producing source depths by interpolation between sd(1) and sd(2)
C-Linear approximation to SSP Attenuation units: dB/mkHz VACUUM
z (m) alphaR (m/s) betaR rho (g/cm^3) alphaI betaI ( Number of pts = 51 Roughness = 0.00 Depth = 5000.00 ) 0.00 1548.52 0.00 1.00 0.0000 0.0000 200.00 1530.29 0.00 1.00 0.0000 0.0000 250.00 1526.69 0.00 1.00 0.0000 0.0000 400.00 1517.78 0.00 1.00 0.0000 0.0000 600.00 1509.49 0.00 1.00 0.0000 0.0000 800.00 1504.30 0.00 1.00 0.0000 0.0000 1000.00 1501.38 0.00 1.00 0.0000 0.0000 1200.00 1500.14 0.00 1.00 0.0000 0.0000 1400.00 1500.12 0.00 1.00 0.0000 0.0000 1600.00 1501.02 0.00 1.00 0.0000 0.0000 1800.00 1502.57 0.00 1.00 0.0000 0.0000 2000.00 1504.62 0.00 1.00 0.0000 0.0000 2200.00 1507.02 0.00 1.00 0.0000 0.0000 2400.00 1509.69 0.00 1.00 0.0000 0.0000 2600.00 1512.55 0.00 1.00 0.0000 0.0000 2800.00 1515.56 0.00 1.00 0.0000 0.0000 3000.00 1518.67 0.00 1.00 0.0000 0.0000 3200.00 1521.85 0.00 1.00 0.0000 0.0000 3400.00 1525.10 0.00 1.00 0.0000 0.0000 3600.00 1528.38 0.00 1.00 0.0000 0.0000 3800.00 1531.70 0.00 1.00 0.0000 0.0000 4000.00 1535.04 0.00 1.00 0.0000 0.0000 4200.00 1538.39 0.00 1.00 0.0000 0.0000 4400.00 1541.76 0.00 1.00 0.0000 0.0000 4600.00 1545.14 0.00 1.00 0.0000 0.0000 4800.00 1548.52 0.00 1.00 0.0000 0.0000 5000.00 1551.91 0.00 1.00 0.0000 0.0000 Number of pts = 51 ACOUSTO-ELASTIC half-space 5000.00 1600.00 0.00 1.00 0.0000 0.0000
22 3000.0 1518.67 /
23 3200.0 1521.85 /
24 3400.0 1525.10 /
25 3600.0 1528.38 /
26 3800.0 1531.70 /
27 4000.0 1535.04 /
28 4200.0 1538.39 /
29 4400.0 1541.76 /
• 2、如果海底随距离变化，则需添加一个以距离-深度来定义“水深” 的测深文件。
• 3、如果海洋声速随距离变化，还需添加在规则网格上标记声速的SSP 文件。
• 4、如果想以反射系数来描述海底，则需提供以角度-反射系数来定义 “反射特征”的海底反射系数文件。
• 5、海面情况与此类似。 • 6、如果声源有指向性，则需提供以角度-幅度来定义“声源指向性特
39 1001
! NR
40 0.0 100.0 / ! R(1:NR ) (km)
41 ‘R’
! ’R/C/I/S’
42 41
! NBeams
43 -20.0 20.0 / ! ALPHA1,2 (degrees)
44 0.0 5500.0 101.0 ! STEP (m), ZBOX (m), RBOX (km)
14 1400.0 1500.12 /
15 1600.0 1501.02 /
16 1800.0 1502.57 /
17 2000.0 1504.62 /
18 2200.0 1507.02 /
19 2400.0 1509.69 /
20 2600.0 1512.55 /
21 2800.0 1515.56 /
回显信息 最后绘图
MunkB_ray_2011.env----matlab命令行窗口输出 -----------------------------------------------------------------------------------------------Munk profile Frequency = 50 Hz Number of media = 1
• B、如果对传播损失（单位强度声波经传播后的强度），就生 成“渲染（shade）”文件。并用plotshd绘制二维表面图，用 plottlr 和 plottld分别绘制深度和距离上的切片。
• C、想得到单频声波经传播后的强度和整个时间序列，就选择 “到达”计算。用plotarr绘制信道的脉冲响应序列。经卷积求和 后，用plotts绘制声源或接收器的时间序列。
第一步：绘制声速剖面
• Matlab命令的语法是：
• plotssp('MunkB_ray_2011') 或者 plotssp 'MunkB_ray_2011‘
• 需要提供配合的其他matlab文件如下：
• read_env.m；read_env_core.m； • topbot.m；：crci.m； • readsdrd.m；readvector.m；
-------------------------------
Number of receivers depths = 1001
Receiver depths (m) 0.00 ... 100.00
Producing receiver depths by interpolation between rd(1) and rd(2)
0.00 1548.52 0.00 1.00 0.0000 0.0000 200.00 1530.29 0.00 1.00 0.0000 0.0000 250.00 1526.69 0.00 1.00 0.0000 0.0000 400.00 1517.78 0.00 1.00 0.0000 0.0000 600.00 1509.49 0.00 1.00 0.0000 0.0000 800.00 1504.30 0.00 1.00 0.0000 0.0000 1000.00 1501.38 0.00 1.00 0.0000 0.0000 1200.00 1500.14 0.00 1.00 0.0000 0.0000 1400.00 1500.12 0.00 1.00 0.0000 0.0000 1600.00 1501.02 0.00 1.00 0.0000 0.0000 1800.00 1502.57 0.00 1.00 0.0000 0.0000 2000.00 1504.62 0.00 1.00 0.0000 0.0000 2200.00 1507.02 0.00 1.00 0.0000 0.0000 2400.00 1509.69 0.00 1.00 0.0000 0.0000 2600.00 1512.55 0.00 1.00 0.0000 0.0000 2800.00 1515.56 0.00 1.00 0.0000 0.0000 3000.00 1518.67 0.00 1.00 0.0000 0.0000 3200.00 1521.85 0.00 1.00 0.0000 0.0000 3400.00 1525.10 0.00 1.00 0.0000 0.0000 3600.00 1528.38 0.00 1.00 0.0000 0.0000 3800.00 1531.70 0.00 1.00 0.0000 0.0000 4000.00 1535.04 0.00 1.00 0.0000 0.0000 4200.00 1538.39 0.00 1.00 0.0000 0.0000 4400.00 1541.76 0.00 1.00 0.0000 0.0000 4600.00 1545.14 0.00 1.00 0.0000 0.0000 4800.00 1548.52 0.00 1.00 0.0000 0.0000 5000.00 1551.91 0.00 1.00 0.0000 0.0000
30 4600.0 1545.14 /
31 4800.0 1548.52 /
32 5000.0 1551.91 /
33 ‘A’ 0.0
34 5000.0 1600.00 0.0 1.0 /
35 1
! NSD
36 1000.0 / ! SD(1:NSD) (m)
37 51
! NRD
38 0.0 5000.0 / ! RD(1:NRD) (m)
2.1 算例1
• 2011年原文档算例。 • 环境文件
MunkB_ray_2011.env
1 ‘Munk profile’ ! TITLE
2 50.0
! FREQ (Hz)
31
! NMEDIA
4 ‘SVF’
! SSPOPT (Analytic or C-linear interpolation)
5 51 0.0 5000.0
! DEPTH of bottom (m)
6 0.0 1548.52 /
7 200.0 1530.29 /
8 250.0 1526.69 /
9 400.0 1517.78 /
10 600.0 1509.49 /
11 800.0 1504.30 /
12 1000.0 1501.38 /
13 1200.0 1500.14 /
海洋声场计算指南
BELLHOP手册和用户指南
Michael B. Porter 1-31-2011
Heat, Light, and Sound Research, Inc. 热、光和声音研究公司
概要
• 特征：波束追踪结构基于几何和物理ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ展规律导出的一个特别 简单的算法。
• 输入：应用了高斯形状、草帽形状等几种波束。它允许顶端、 底端边界（海面测高和海底测深）和声速剖面随距离变化。也 允许以描述声源指向性和边界介质地声属性的文件作为输入附 件，还可接纳顶端和底端反射系数文件。
• 输出：BELLHOP可以生成各种有用的输出，包括传播损失、本 征声线、到达声线、接收时间序列。
• 计算机语言：BELLHOP采用Fortran、Matlab和Python语言实现。
• 计算机平台：并可应用于Mac、Windows和Linux等多种操作系统。
1.1 输入
• 1、最简单、也最典型的是只提供一个文件，它被称为环境文件，包 括声速剖面和海底的信息。
征”的文件。
• I、BELLHOP依靠在主环境文件中设置选项来读取以上各类附属文件。 • II、有绘图程序（(plotssp、plotbty、plotbrc等）来展示每一个输
入文件。
1.2 输出
• BELLHOP依靠在主环境文件中设置选项来生成各种各样的输出。
• A、通常从设置“声线追踪”选项开始，并用plotray程序来展现。