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Vergleich zweier Methoden zur Berücksichtigung einer Winkelcharakteristik in Parabolic Equation Modellen (de)

* Presenting author
Day / Time: 08.03.2023, 10:40-11:00
Room: Saal X 3-4
Typ: Vortrag (strukturierte Sitzung)
Abstract: Um ein Schallausbreitungsmodell für eine Sonarleistungsanalyse verwenden zu können, ist die Berücksichtigung der Winkelcharakteristik eines Sonars eine essenzielle Voraussetzung. Dies ist in Schallstrahlen- und Normalmodenmodellen ohne größeren Aufwand möglich. In Parabolic Equation Modellen ist es jedoch eine Herausforderung, da der Ausbreitungswinkel keine direkt zugängliche Größe ist. Dazu werden hier zwei unterschiedliche Methoden betrachtet.Die erste Methode verwendet eine von MacGillivray und Chapman vorgeschlagene Erweiterung des Parabolic Self-Starters von Michael Collins von einer Punktquelle auf eine Arrayquelle. Propagation des resultierenden tiefenabhängigen Druckfeldes über die Entfernung beinhaltet dann die Effekte der Winkelcharakteristik des betrachteten Arrays. Die zweite Methode invertiert die Rechenrichtung, so dass die Winkelcharakteristik auf das Simulationsergebnis für den komplexen Schalldruck angewendet werden kann. Dazu wird eine um die Sonartiefe gefensterte Fouriertransformation in den vertikalen Wellenzahlraum angewendet. Diese erlaubt eine Zerlegung des Druckfeldes in Ausbreitungswinkel, was eine Multiplikation mit der Winkelcharakteristik ermöglicht. Diese Methode kann auch für andere Schallausbreitungsmodelle verwendet werden.Beide Methoden wurden für das Parabolic Equation Modell PESSim (Parabolic Equation Sound Simulation) der WTD 71 realisiert. Am Beispiel eines homogenen Halbraumes mit einer analytischen Referenzlösung werden die beiden Methoden validiert und verglichen. Beide Methoden erfüllen ihre Aufgabe, wobei jede ihre Vor- und Nachteile hat.
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