1.2 研究历史和现状
1.2.1 海洋声学主要工作
无论深海和浅海，海洋声学领域研究人员都十分关注声起伏、环境噪声、底质反演和三维声传播建模等方面，但深海海洋声学在这些方面有其显著特点：
（1）深海声起伏。深海的锋面、涡旋、内波等均可引起声起伏。由于线性内波在深海频发，其统计规律可由Garrett-Munk谱[4]表示，因此针对线性内波引起的声起伏统计规律的研究一直是热点。代表性的工作为Dozier和Tappert[5，6]提出的基于模态耦合方程的模态幅度统计量传递方程方法，之后Creamer[7]扩展了该方法。Colosi等[8-10]在Creamer工作的基础上使用了一种高效的内波模型，简化了传递方程的计算，得到内波条件下，模态幅度高阶统计量随距离的变化规律。Virovlyanskii 等[11，12]考虑在高频近似条件下，模态耦合方程的简单解析解，得到了模态幅度统计量的近似解析解。在深海条件下，一般满足高频近似条件。因此，Virovlyanskii等的方法在深海条件下比较实用。
（2）深海环境噪声。当频率小于300Hz时，绝大多数海域的环境噪声主要来源于航船，中高频环境噪声则来源于风雨噪声。因此，随着航船数量和吨位的不断增加，低频海洋环境噪声也不断增加。深海环境噪声实验测量结果的报告从20世纪中叶开始就连续不断[13-19]，结果表明，在1980年之前，低频噪声级增长速度约为0.55dB/年，而在这之后，噪声级增长速度降低至0.2dB/年。深海环境噪声的垂直方向性也是实验测量的重要内容[20-26]，结果表明，噪声主要集中在水平方向，但在中频范围内0°方向上可能会出现凹槽。
（3）深海海底底质反演。深海声传播与海底底质有关，对于声传播损失等的估计需要可靠的海底底质参数。描述声波与海底相互作用的传统方法是采用海底反射损失（Rayleigh Reflection）这个参数。该参数定义为随频率和入射角变化的反射和入射声能的比值，用dB表示。这种方法由于假设了海底为类似镜面反射（或半空间），即只存在一条海底反射声线，因此在描述声波与海底作用时非常简单。但实际海底并非半空间，而是分层结构，甚至是水平变化的，这种复杂性对低频传播的影响非常明显，因而海底底质的分层结构反演一直是研究的重点[27-36]。研究主要集中在海底分层模型的建立及利用海底反射损失反演分层结构的声学参数，这些方法在深海和浅海同样适用[37-41]。
（4）深海三维声传播建模。由于深海中存在内波[42-45]、锋面、涡旋等海洋中尺度现象[46-50]，以及海底存在海沟海山等不平整地形[51-53]，二维声传播模型计算结果误差较大，需要使用三维声传播模型。例如Stephen等[54]研究了500～2000km的远距离声传播，发现由于二维传播平面外海山的存在，声波可以通过海山绕射-海面反射的路径传播至接收器，是典型的三维声传播效应。
除了上述4种深海、浅海共同的研究热点，深海海洋声学最大的特点是其独有的海洋分层现象及其产生的5种声传播模式，这些声传播模式与声呐的工作原理密切相关。以下内容将分析声传播模式及其在声呐中的利用，指出在现有声呐系统中尚未利用或未完全开发的声传播模式。
图1-1为低纬度地区（南、北纬度30°之间的区域）一个典型深海声速剖面下声传播路径示意。由于海洋表面的风力作用，热量、淡水交换（强迫场）等作用在紧邻海面之下会形成性质几乎相同的水体，称为混合层。混合层中温度几乎不变，但由于压力的原因，声速随深度增加而增加，形成梯度约为0.017m/s的表面声道。混合层的下一层称为温跃层，在这一区域，水温随着深度的增加而急剧降低，因而具有负的声速梯度。低纬度区域的温跃层梯度的绝对值较大，即声速变化剧烈。温跃层和海底之间称为深海等温层，声速以约0.017m/s的梯度呈线性增加。在温跃层和深海等温层之间存在一个声速最小值，对应的深度称为深海声道轴。在含有声道轴的剖面中，把声道轴下面的某个深度定义为临界深度。在该深度上，声速等于近海面的声速最大值，通常为表面声道底部的声速值。临界深度也称为表面声道深度的共轭深度。临界深度至海底的水体厚度称为深度余量。声线由表面波导底部出射，出射角度为 0°～5°，传播路径如图 1-1 所示。在深海声道轴以上，声速梯度为负，射线向下折射；在深海声道轴以下，声速梯度为正，射线向上折射。此时，若声线出射角度足够小或深度余量足够大，则射线将在与海底接触前反转，传播至近海面附近形成汇聚区，传播损失较小。折射声线不能直达的区域称为声影区，但海底反射声线可以到达该区域，如图1-1中的红色虚线所示。
图1-1 低纬度地区典型深海声速剖面下声传播路径示意
声呐在深海中工作时，需根据不同的海洋环境和目的，利用不同的声传播模式探测目标：
（1）表面波导模式。表面波导可实现水声的远距离传播，但其存在强烈的时空变异性，是不稳定的信道[55]。当声呐系统在近海面工作时，其性能将受本地表面波导特性的影响。因此，表面波导特性及声传播受到了广泛关注[56-58]。Baker[59]和 Schulkin[60]基于实验数据给出了表面波导中近距离声传播损失的经验公式；通过改变表面波导的特征参数（梯度、深度、表面声速等），Porter[56]研究了表面波导的海洋和声学特性。但关于表面波导，仍有很多声传播的细节未被分析和利用，例如，声呐在表面波导中主动发射和被动接收时的最优深度，以及表面波导中声波的波达角。本书第2章和第3章将就这些问题展开研究。
（2）汇聚区模式。汇聚区是深海海洋中的一种远程声传播现象。从海面附近声源发出的声波在深海中折射并发生反转，从几十千米外传播至海面，形成环带状高声强区域，即汇聚区。第一个汇聚区的宽度为4km左右，随着距离增加，汇聚区宽度逐渐增加。汇聚区内的传播损失显著低于球面扩展损失，适用于水声通信、目标探测等，因此汇聚区强度、距离等特征随海洋水声环境参数的变化[61-67]，以及汇聚区内信号相关性、信号到达结构、声传播等[68-72]受到了广泛关注。声呐系统探测的汇聚区模式基于汇聚区声传播损失小的特点，可以探测汇聚区内的水下目标。但由于汇聚区是周期性的出现，这种模式虽然探测距离远，但是探测盲区大，并且存在汇聚区模糊现象（无法区分是第几汇聚区的目标）。由于汇聚区模式已广泛应用于深海声呐系统，对其特性的认识比较全面，本节不再研究该传播模式。
（3）海底反射模式。汇聚区之间直达波的传播损失显著高于球面扩展损失，称为几何声影区。由于表面波导、内波、锋面、粗糙海面等环境因素，一部分声能通过散射和绕射效应可进入声影区[73-77]，提高声影区能量。但声影区的传播损失仍然较高，并且在近海面处，声影区的范围远远大于汇聚区，导致声呐在深海中的探测存在盲区。这促使了海底反射声呐的出现，该声呐将声能打向海底，传播至声影区，从而探测声影区中的目标[78]。这种模式的优点是可以通过控制声波的出射角，探测几何影区任意位置的目标。海底特性对海底反射信号的影响已经被广泛研究，海底越“软”，海底反射损失越大，海底反射信号的能量越弱。但声呐海底反射模式的探测距离不仅与海底特性有关，也与海深有密切关系，将在第2章中讨论该问题。此外，海底反射声能量和表面波导泄漏能量均能“照亮”盲区，但两者传播损失的对比分析并没有得到关注。本书也将在第2章详细对比两种声传播模式，给出各自的适用条件。
舰载反潜声呐 AN/SQS-53（外壳见图 1-2）被用来探测、分类和追踪水下目标，有主动和被动两种工作方式。以主动声呐方式工作时，工作频率为3.5kHz，可利用上述3种声传播模式工作，但利用表面波导模式时，由于海面混响和近海面噪声的干扰，有效探测距离约为 18km。AN/SQR-19 TACTAS 是船载拖曳被动低频声呐，最大拖曳深度可以达到365m，阵列孔径为 242m。由于其覆盖频率较宽，可以充分利用低频信号，并且本舰噪声干扰较小，因而该声呐拖曳在较深的深度时可以探测多个汇聚区内的目标。AN/SQR-501 CANTASS也是船载拖曳被动低频声呐，其低频覆盖范围从50Hz到5kHz，处理带宽可以为220Hz，为远距离（超过第二汇聚区）被动定位提供保障。AN/BQQ-5E声呐的潜艇拖曳阵也是为了利用低频声传播的优势，实现远距离目标探测。
图1-2 AN/SQS-26声呐的弓形外壳（该外壳与AN/SQS-53声呐外壳相似）
除了上述三种传播模式，深海环境中还存在两种典型的声传播模式，其特点并未被广泛研究，也未见有声呐系统基于这两种声传播模式的工作模式。这两种声传播模式如下：
（1）表面波导泄漏模式。如图1-1的中蓝色点画线，当声能在表面波导中传播时，会有一部分能量从表面声道中泄漏，从而照亮“影区”。在低频条件下，能量泄漏强烈。当潜艇位于表面波导以下并探测水面舰艇时，由于表面声道能量的泄漏，有可能在“影区内”接收到水面舰艇的辐射噪声。同时，根据互易性原理，潜艇的辐射声能会通过绕射进入表面声道而被水面舰艇发现。当表面声道不存在时，这两种可能的探测方式是无法实现的。因而，表面波导声能量泄漏为声呐探测提供一种新的模式，具有重要的研究意义。Labianca[79]和 Murphy[80]分别利用简正波理论和射线理论刻画了表面波导中的声能量泄漏现象，Porter[81]从仿真和实验数据分析两个方面说明了声能量泄漏的重要性。
（2）可靠声路径传播模式。如图1-1所示，黑色实圆点所示的水听器布放在临界深度以下，目标与水听器之间存在的直达波传播路径被称为可靠声路径。可靠声路径是深海声传播的重要声道之一，声速起伏和界面散射对其声传播影响较小，并且该声道下的噪声级较低。为深入认识可靠声路径的物理特性，本书在第6～9章中对其声特性进行了详细的讨论。可靠声路径被广泛关注始于美国建立的深海海啸灾害监测系统（Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis，DART）。该系统将监测仪布置在近海底位置，接收近距离海啸波产生的声波，为美国国家海洋和大气管理局提供了远程监测海啸的方法。2004年12月26日发生的印度洋海啸（造成超过30万人死亡）促使DART系统升级为DART II系统，系统组成如图1-3（a）所示。当海底声压传感器（Bottom Pressure Recorder）接收到超过阈值的尖峰信号时，海底声压传感器通过声学调制解调器向浮标发送报告，然后浮标通过卫星通信系统将报告发送至海啸预警中心。该中心将结合其他信息对该报告进行评估。DART II系统在2008年3月完成，其节点的分布位置如图1-3（b）所示。
图1-3 DART II系统介绍
从DART II系统中认识到可靠声路径低传播损失、低噪声级的特点，美国国防部先进研究项目局（Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA）启动了分布式潜艇猎捕系统（Distributed Agile Submarine Hunting，DASH）。安静型潜艇对海上平台造成了极大的不对等的威胁。同时，这些潜艇在声源级和摧毁力方面也不断进步。因此，为了改变这种不对等关系，美国发展了DASH系统。深海声呐节点放置在公海区深度极深的位置上，实现垂直方向上大范围海域内的潜艇探测。每一个深海节点相当于探测水面平台的卫星（satellite），被称为“subullite”，本书译为“海底卫星”。这样水面平台和潜艇分别用“satellite”和“subullite”探测，实现了“对等”关系。基于大深度“subullite”节点的探测范围广，噪声级低的优点，DASH系统允许多个节点协同工作，实现更大范围的潜艇探测和跟踪。DASH 系统在第二阶段开发了两种原型系统：第一种为可变形的可靠声路径系统（Transformational Reliable Acoustic Path System，TRAPS），该系统为固定的被动声呐系统，其优点为可扩展、小尺寸、低重量、低功耗，可实现与静态海面节点通过无线声学调制解调器通信；第二种为SHARK（Submarine Hold at RisK）系统，如图1-4所示，该系统是一个无人自主航行器（Unmanned Underwater Vehicle，UUV）平台，即移动的主动声呐系统平台，用于跟踪已被探测到的潜艇。SHARK UUV在2013年2月成功进行了深潜实验。TRAPS和SHARK可以相互补充，实现更可靠的探测和跟踪。
图1-4 SHARK系统使用的无人自主航行器平台
将可靠声路径声传播研究作为实验的一部分，2009—2011年美国在菲律宾海先后组织了两次实验，分别为PhilSea 09和PhilSea 10。菲律宾海实验相关信息如图1-5所示，图1-5（a）为PhilSea 10实验的阵列声源布放位置及走航轨迹。T1～T6为声层析阵列，结合卫星和其他本地传感器测量结果及其海洋模型，可用于反演T1～T5所围区域的4维声速场结构和变化。在T6附近布放了全深度分布式垂直线阵列（Distributed Vertical Line Array，DVLA），该阵列的深度跨度如图1-5（b）所示。该阵列共包括5个长度为1000m的子阵，每个子阵通过其顶部的D-STAR（DVLA-Simple Tomographic Acoustic Receiver）控制器，实现阵列采集同步，如图 1-5（c）所示。1～5 个子阵包括 D-STAR 在内，水听器模块个数分别为41、49、17、17 和26，第5 个子阵最深的水听器深度为 5381m，远远超过该区域的临界深度（2月为4450m，6月为5026m）。DVLA接收T1～T6层析阵列上深度为1050m的扫频声源发射的信号，接收实验船拖曳声源发射的信号。目前已有一些可靠声路径的实验研究成果[24，83-89]，但并未被大量报道。Kathleen 等[24]分析了这次实验的环境噪声随深度变化的全年平均值，结果如图1-6（a）所示。频率在100Hz以下时，从4200m开始，噪声级显著降低；频率为50Hz时，最深处的水听器比声道轴处的水听器测量的噪声级低10dB；频率为20Hz时，当深度小于2000m时，噪声级显著增加是由于线缆的扰动。全年临界深度的平均值约为4700m，可以看出在临界深度以下，低频噪声级相对于近海面和深海声道轴附近的噪声级要低10dB左右，Worcester等[90]给出了DVLA环境噪声随深度变化的全年平均值的另一组结果，如图1-6（b）所示。这一组数据显示，在临界深度以下，环境噪声级降低的速度更快，最深处水听器测得的环境噪声级比声道轴处的值低 15dB 左右。这种低环境噪声级的特性是可靠声路径被广泛关注的重要原因之一。第2章将通过仿真说明可靠声路径声传播的可靠性。
图1-5 菲律宾海实验相关信息
图1-6 PhilSea10实验DVLA测量的环境噪声随深度变化的两组结果
1.2.2 声源被动定位方法
声呐系统中广泛使用的被动定位方法包括三子阵时延定位和目标运动分析等。近二十年来，国际水声界又提出了多种被动定位方法，主要分为以下几类。
1.匹配场定位技术
1）前向匹配定位技术
前向匹配场处理是利用海洋环境参数和声传播信道特性，通过水下声场建模计算得到接收基阵的声场幅度和相位，形成拷贝场向量，与基阵接收数据进行“匹配”，从而实现水下目标的被动定位和海洋环境参数的精确估计。前向匹配场处理技术在处理接收到的水声信号时最大限度地利用了水声信道模型、基阵设计，以及窄带和宽带相关处理技术的综合优势，因而与传统的淡化信道的信号处理技术相比取得了重大的进展。自适应匹配场技术利用较大孔径的阵列，可以区分表面和水下目标。如果环境信息准确，该技术可以自适应地去除表面目标的干扰。但在实际应用中，由于环境的不确定性，目标和干扰的运动和阵列流形向量的失配会引起匹配场输出平面的模糊，无法确定目标和干扰位置。为了减小匹配场处理中的环境失配问题的影响，研究人员提出了多种稳健的方法。杨坤德等[91-95]提出基于扇区特征向量约束或基于环境扰动的稳健匹配场处理器，Schmidt 等[96]提出了邻域位置约束算法，其原理：认为环境参数的扰动（失配），对应声源位置在一定邻域范围内变化，将声源位置附近的点作为约束条件，在环境无失配时，其主瓣近似于 Bartlett 处理器，而旁瓣接近MVDR。正如文献[97]表明，尽管在等声速波导中海深误差常常对应声源位置变化，但其他类型的环境失配如声速剖面与地声参数失配则无此对应关系。因此，该方法在失配的环境下通常会失效。环境扰动约束匹配场处理[98]具有更稳健的定位性能，该方法提取了一定范围内不确定环境参数扰动的一阶和二阶统计特性，并以此构造拷贝场。Krolik[99]和 Richardson[100]则直接将环境不确定性的二阶统计量代入匹配场中处理，从而降低环境不确定性的影响。此外，也可以首先利用校准声源或随机声源，如商船、反演地声参数，然后利用前向匹配场技术定位目标。
2）虚拟时反定位技术
前向匹配场处理时，计算各搜索网格对应的拷贝场向量需要耗费大量的时间，严重阻碍了其工程应用。时间反转处理是利用海洋自身来构造拷贝场的匹配场。当时间反转处理技术应用于目标定位时，称为虚拟时反处理[101-103]。在虚拟时反处理中，信号不需要像时间反转处理那样在声源和接收器之间来回传输。相反，假设水声信道在时间上是稳定的，时间反转信号的“重新发射”是在计算机内完成的。虚拟时反处理是一个后向传输过程，它利用了介质的互易性和叠加性，在各水听器位置放置虚拟声源，每个虚拟声源在搜索区域产生一个模糊平面，对各个模糊平面进行相应加权求和，即可得到最终的定位模糊平面。该方法的基本原理与前向匹配场定位技术相同。
由于匹配场技术利用了声场的全部信息，因而需要充分的采样声场，来获得模糊度较小的目标位置，这就要求使用与海深可比拟的大孔径同步阵列[104]。在深海环境中，这种阵列的工程实现非常困难。此外，当利用海底反射信号实现目标定位时，近海面阵列在中等距离，接收到的目标信号主要为海底反射信号，但由于海底反射损失较大，接收信号的信噪比较低。另外，受海底散射的影响，接收信号的波形会发生畸变。这些因素都会造成实际声场与拷贝声场失配。第5章仿真分析了利用海底反射信号的匹配场定位技术的性能，证明了该方法的不适用性。
2.基于简正波模型的方法
（1）模态匹配定位。Yang[105，106]基于匹配场处理方法，提出了模态匹配定位方法。该方法基于简正波理论，从接收信号中提取不同模态的声信号，该信号中包含了声源的深度和距离。通过选取部分模态进行匹配定位，可以抑制干扰源、减少环境不确定性的影响及提高信噪比[107]。
（2）模态反传定位方法。当目标发射宽带时间有限信号时，可以通过模态反传的方法定位目标。该方法基于模态的色散现象，即基于不同模态的群速度不同现象实现目标定位[108]。该方法首先通过模态滤波器获得不同模态的到达波形，然后将这些模态按照其群速度反传。在实际声源位置处，这些模态的信号将同时到达并叠加。
（3）模态到达结构定位
在浅海环境低频声源的条件下，声场可以用较少阶数的模态描述。若发射信号为脉冲信号，由于模态的群速度随模态阶数和信号频率变化，在接收器处将形成模态色散现象。基于不同模态的时延和幅度比，可以实现声源距离估计[109]、地声参数反演[110]和模态函数估计[111]。在深海环境中，声场描述需要高阶模态。中等距离接收的每个多途信号是由一组模态的相干叠加形成的。利用不同组模态的群速度差，即多途到达时延，可以实现目标距离的估计。对于深海环境的超远距离传播，如果知道模态群速度的分布，那么声源距离也可以通过脉冲信号的色散现象获得[112，113]。
简正波模型将声场表示为模态的水平传播和叠加，因此利用上述三种方法的基本条件是可以将模态分离，这一般要求模态数较少。而在深海环境中，声频率为几百赫兹时，模态数可以达到几百阶甚至上千阶，模态难于区分。此外，与匹配场定位技术相同，模态分离同样要求阵列孔径与海深相比拟，这在深海环境中难以满足。本书的研究将不涉及该方法。需要指出的是，在深海环境中，当声源距离非常远时（几千千米），如果模态群速度的范围已知，就可以通过脉冲信号色散的时延信息（最快传播模态和最慢传播模态的时延差）估计声源距离[112，113]。
3.基于多途到达结构定位
在深海环境下，利用小孔径阵列便可以获得明显的多途到达结构。因此，基于多途到达角和到达时延的定位方法被广泛研究和应用，尤其是在海洋生物跟踪方面[114-116]。在深海环境中，多途信号的时延大，采用匹配滤波、自相关函数[117]等时延估计方法，可以估计得到多途信号的时延。通过水听器阵，可以估计出不同多途信号的到达角，然后采用射线反传或直接与模型计算结果匹配的方法，可以定位目标。
在深海环境中，一次海底反射多途的时延和波达角受海底底质的影响较小。同时，这种多途在声源处的出射角一般较大，受水体中声速剖面起伏的影响较弱。因此，一次海底反射多途的时延和波达角是较为稳定的。此外，不同观测量对声源距离和深度的敏感程度不同：多途波达角对距离敏感，而多途时延对深度敏感[118]。基于上述分析，针对海底反射信号，在第5章中提出一种深海环境下的窄带目标被动定位方法。该方法将目标的距离和深度分别估计，在每个参量的估计过程中均使用对该参量敏感的多途信息作为观测量，从而实现稳健的目标定位。其中，针对目标距离的估计，提出了加权子空间（Weighted Subspace Fitting，WSF）匹配场定位方法（WSF-MF），这是一种间接利用多途到达角信息的定位方法。
第6章分析了可靠声路径传播中多途到达结构随声源位置的变化规律，结果表明，基于多途到达角的声源定位方法适用于该环境中的窄带声源定位。现有方法由于复杂和不精确的多途到达角估计，定位可靠性较差。第8章中将WSF-MF方法应用于可靠声路径环境，从而避免了多途到达角估计。
若目标是运动的，则通过分析多途信号时延随时间的变化轨迹，可以实现单水听器目标定位[115，116，119]。在自相关函数和宽带信号的匹配滤波输出随声源距离变化的伪彩图中，每一条亮线代表了多途的相对时延或绝对时延[116，119]。在深海环境中，多途的相对时延较长，通过上述伪彩图可以得到较可靠的时延信息，从而估计声源位置。Tiemann[115]等利用单水听器在阿拉斯加湾东部获得了抹香鲸的运动轨迹。但从实验数据的分析发现，在可靠声路径中，由于海底反射损失大，与海底反射信号相关的多途时延轨迹难以分辨。基于该实际问题，第5章中提出了一种仅利用直达波和海面反射波时延变化轨迹的定位方法，可以估计目标的深度、距离和速度。
4.基于干涉条纹的定位方法
接收信号的某种特征随距离的变化与海洋信道的声传播特性相关，往往反映了声源的几何特征，可用于水声工程中声源位置的估计。
（1）波导不变量定位。在浅海环境中，连续宽带信号的能谱随距离变化的伪彩图呈现明暗相间的条纹。这些条纹的斜率随波导环境的变化基本保持不变，并且可以用波导不变量来刻画。在浅海环境中，大部分模态都是海底作用模态，因此波导不变量约为 1。波导不变量理论被广泛应用于各个领域，例如时反、基于匹配场处理旁瓣的声源定位[120]、地声参数反演[121]和距离估计[122-123]。但是，在深海环境中波导不变量随信号中心频率、模态和声源-接收器的相对位置变化[124]。因此，关于波导不变量在深海环境下的应用研究较少。
（2）深海可靠声路径强度干涉条纹定位。在深海声道轴以下，声速等于海面声速的深度被称为临界深度。当接收器位于临界深度以下，近表面声源与接收器的直达波路径被称为可靠声路径。可靠声路径具有高信噪比的有益性质[125-127]。McCargar 和 Zurk[128]研究了在深海可靠声路径条件，由于目标运动产生的明暗相间的条纹：当声源水平运动时，阵列的波束扫描输出随时间的变化将在直达波到达角的变化曲线上，呈现明暗相间的条纹。这种条纹随声源深度会以不同的频率起伏，所以根据条纹的起伏频率可以估计目标的深度。
本书作者研究发现，当位于临界深度以下的水听器接收中等距离声源发出的宽带信号时，将接收信号的频谱随声源距离的变化画成伪彩图，可以观察到明暗相间的条纹，本书作者称之为RAP条纹（可靠声路径条纹）。该条纹对声源深度非常敏感。第9章重点研究了RAP条纹形成的物理机理，对其进行建模，提出了两种声源定深方法。
5.其他定位方法
（1）引导声源。在不确定海洋环境下，可以通过引入引导声源来提高目标的定位性能。引导声源可以是人为布放的校准声源，也可以是航船之类的机会声源。利用这些声源可以获得在引导声源处海洋信道的响应。但在其他声源位置处，信道响应仍然是未知的。Zurk[104]通过对接收的引导声源信号的处理，实现了非引导声源处信道响应的估计。
（2）贝叶斯理论。基于贝叶斯理论的定位方法将海洋环境的不确定性代入模型，得到后验概率分布，从而估计目标位置并且同时给出了目标位置的不确定性。但该方法计算量大，且海洋环境的不确定性参数之间耦合明显，使定位结果模糊。