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浅海环境对目标声散射有重要影响，论文研究浅海波导中目标声散射问题及快速多极边界元方法。 首先，推导了浅海波导中目标声散射的Burton-Miller边界积分方程，并利用浅海声传播理论得到近场波导Green函数和远场波导Green函数，为浅海中目标声散射计算提供了数学基础。 其次，研究了快速多极边界元方法。常规边界元方法是实现快速多极边界元方法的基础，存在特征频率解非唯一问题，为此采用Burton-Miller边界元方法。Burton-Miller方法会导致超奇异积分问题，利用核函数相减和极坐标变换相结合的方法解决了该问题。常规边界元方法在PC上只能计算1万自由度以内的问题，为解决大规模计算问题，研究快速多极边界元方法。研究了其基本原理和算法过程，并给出了声学快速多极边界元的基本理论。通过计算比较了常规边界元方法和快速多极边界元方法的计算复杂度，并详细分析了快速多极边界元算法各步骤的计算复杂度。计算结果表明，常规边界元方法计算复杂度为O(N2)，低频时快速多极边界元则为O(N log N)。利用快速多极边界元方法，在PC上快速实现了42万自由度的大规模计算问题。 最后，研究了浅海波导中远程目标的低频声散射问题，提出并建立了浅海中目标声散射的浅海波导Burton-Miller常规边界元方法和快速多极边界元方法数值模型。计算分析了目标与界面间的多次散射，当目标靠近界面时，只需要计及二者间的一次散射即可达到工程要求，使得其计算效率仅比自由场情况降低1倍;当目标远离界面时，可以忽略二者间的多次散射，使得计算效率与自由场相当。利用浅海波导快速多极边界元方法实现了浅海波导中目标声散射的水平指向性，计算了理想波导和Pekeris波导中目标声散射的频响曲线，并利用FFT反变换仿真了目标回波。计算表明，浅海波导中目标声散射的频率特性与自由场有很大的不同，表现在其受浅海波导中声传播过程所控制，而目标主要对声传播的过程起调制作用。 论文研究结果表明，本文建立的浅海波导中目标声散射的Burton-Miller常规边界元方法和快速多极边界元方法能够有效解决各种规模的计算问题。