海浪和艦艇尾跡產(chǎn)生的弱磁信號(hào)分析.pdf

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