傾斜海床下偶極子產(chǎn)生標量電位的表達式推導?

馮亞敏 吳 旭 王 航陳 聰

（1.海后軍需能源質(zhì)量監(jiān)督站 北京 100080）（2.海軍工程大學基礎部 武漢 430033）

1 引言

近些年來，隨著艦船消聲消磁技術的提高和電磁場探測技術的發(fā)展，艦船水下腐蝕相關靜態(tài)電場（Corrosion Related Static Electric Field，CRE）已成為艦船定位、水中兵器引信的新的重要信號源［1～7］。電偶極子作為最基本的電結構，其產(chǎn)生的場可以直接用來模擬某些輻射場，且一定分布的電偶極子的組合理論上可以用來模擬任意電流分布產(chǎn)生的場，因此國內(nèi)通常利用偶極子模型進行艦船電磁場分布模擬［8～10］。本文正是以水平直流電偶極子對場源進行模擬，以求得艦船水下標量電位的表達式。目前，已有研究者借助鏡像法推導位于海水中的靜態(tài)電偶極子在全空間中的電場分布表達式［11～13］，但這方面的研究基本都是針對空氣—海水—海床平行分層環(huán)境來開展的，針對空氣—海水—傾斜海床模型開展的研究很少。

真實海洋環(huán)境中，特別是在大陸邊緣的大陸坡部分，海床是以一定的坡度向海洋底延伸的［14］。以臺灣海峽為例，該海峽平均水深60m，東南部海床坡度較大，想要在這些水域對艦船進行探測，則必不可少得要針對空氣—海水—傾斜海床模型開展研究。海軍工程大學的熊露雖針對空氣—海水—傾斜海床模型，推導出了電場分布的解析表達式［15］，但推導出的電場分布的解析表達式比較復雜，難以滿足工程應用的需要。據(jù)此本文以水平直流電偶極子模擬場源，針對空氣—海水—傾斜海床三層模型，利用靜電場的鏡像法，推導出了海水中的水平直流電偶極子在海水、空氣及海床中產(chǎn)生的標量電位分布的解析表達式。……