传统的阵形估计算法都基于这样一个假设,即声传播为平面波或球面波模型,在浅海应用条件下,多途效应显著,该假设失效,造成此类算法的性能下降。提出了一种基于匹配场反演的阵形估计算法,采用简正波模型对声场建模,将多途建模为不同号数的简正波,从而消除了多途效应的影响;并且通过合理地选择目标函数,使算法对环境参数的扰动具有一定的宽容性;利用柔性阵的线性约束,将阵形畸变用弧线建模,使问题简化,在缺少声源精确位置等先验知识的前提下,仍能实现阵形的准确估计。理论仿真和试验结果表明,该算法是有效的。

声学反演是快速、低成本获取浅海局部地声参数的有效方法之一,其中,利用海面噪声的垂直相干函数反演海底参数,只需要两个垂直排列的水听器,不需要专门的发射声源,隐蔽性好,有较高的军事应用价值。通过已有的海面噪声场模型,分析了海底声速、密度及衰减系数对噪声垂直相干函数的敏感度,并利用中国某海区的海洋环境噪声试验数据,结合差异进化全局寻优算法,反演了该海域的地声参数,与同海区的爆炸声传播试验反演结果相比,二者基本吻合,最后利用快速吉布斯采样方法评价了反演结果的有效性。结果表明：海洋环境噪声场的垂直相干函数是稳健的,用来反演一般精度下的地声参数,试验实施容易,具有一定的优势。