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1、海水是弱導(dǎo)電媒質(zhì),運(yùn)動(dòng)的海水切割地磁場(chǎng)會(huì)在海水中產(chǎn)生隨時(shí)間變化的微弱電流,該弱電流會(huì)在空間中激發(fā)出弱電磁場(chǎng)。本論文將對(duì)由風(fēng)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的海浪、艦船在海面上運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的尾跡和水下運(yùn)動(dòng)物體在海水中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的尾跡這三種不同的海水運(yùn)動(dòng)形式切割地磁場(chǎng)所產(chǎn)生的弱磁信號(hào)進(jìn)行仿真計(jì)算和分析。對(duì)該弱磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行研究,為深入了解海洋背景磁環(huán)境和對(duì)水中艦船及海底資源的磁異常探測(cè)識(shí)別提供可靠的理論基礎(chǔ)。
為了求得海水運(yùn)動(dòng)切割地磁場(chǎng)所產(chǎn)生感生磁場(chǎng)的精確解,進(jìn)
2、而對(duì)其進(jìn)行分析,主要可分為兩個(gè)步驟:
首先是需要對(duì)海水的水流速度矢量場(chǎng)進(jìn)行盡可能準(zhǔn)確的求解。因此對(duì)海浪、艦艇尾跡的速度矢量場(chǎng)進(jìn)行建模是重要的一部分。在這部分中,通過(guò)結(jié)合海水的物理屬性,將海水看作是理想流體,主要是不可壓縮的無(wú)粘性流體,因此水流速度滿足▽·V=0,而且通常情況可以將海浪和艦艇尾跡看作是無(wú)旋運(yùn)動(dòng),所以水流速度還滿足▽×=0,為此海水的水流速度可以用速度勢(shì)φ表示為V--▽?duì)铡=Y(jié)合起始和邊界條件通過(guò)求解φ滿足的拉普拉斯
3、方程▽2φ=0從而求得水流速度場(chǎng)。在求解拉普拉斯方程時(shí),為求得速度勢(shì)位的唯一解,我們采用經(jīng)典的穩(wěn)定海面Pierson-Moscowitz譜來(lái)產(chǎn)生與之匹配的海浪表面波;在求解艦艇尾跡水流速度時(shí),利用特定幾何模型下的經(jīng)典海面Kelvin尾跡模型表面波。
論文的第二部分是在求得海浪和艦艇尾跡水流速度場(chǎng)的基礎(chǔ)上求解水流切割地磁場(chǎng)所產(chǎn)生的感生磁場(chǎng)。在這個(gè)過(guò)程中運(yùn)用電磁理論 Ma xwe ll微分方程組進(jìn)行相關(guān)公式的推導(dǎo),得到感生磁場(chǎng)的波
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