import numpy as np

"""混响级计算"""
def call_RLs_Ss(v,SL,freq,tau,theta,l,r):   #海面混响
    """
    v:风速，m/s
    SL：声源级,dB
    freq:声纳频率，KHz
    tau: 发射脉冲宽度,ms
    theta：海底掠射角,du
    l: 阵列长度,m
    r： 斜向距离,m"""
    freq = freq*1000
    beta=158*np.power((v*np.power(freq,1.0/3)),-0.58)
    Ss=3.3*beta*np.log10(theta/30)-42.4*np.log10(beta)+2.6#海面散射强度经验公式，Chapman,Harris.水声学原理，p237
    C=1500  #声速
    tau=tau/1000 #单位换算
    lam=C/freq#波长
    phi= np.power(10,np.log10(lam/2/l/np.pi)+0.92)#l>lambda水平线阵/边长>>lambda等效波束宽度，水声学原理p225
    TL=20*np.log10(r) #传播损失经验公式
    A = C*tau*phi*r/2 #海面散射面积
    rls = SL-2*TL+Ss+10*np.log10(A)
    return rls
def call_RLs_Sb(SL,freq,tau,theta,l,r):  #海底混响
    """
    SL：声源级,dB
    freq:声纳频率，KHz
    tau: 发射脉冲宽度,ms
    theta：海底掠射角,du
    l: 阵列长度,m
    r： 斜向距离,m"""
    Sb=-28+10*np.log10(np.sin(theta)*np.sin(theta))#海底散射强度经验公式，Mackenzie.水声学原理，p243
    C=1500  #声速
    tau=tau/1000 #单位换算
    lam=C/(freq*1000)#波长
    phi= np.power(10,np.log10(lam/2/l/np.pi)+0.92)#l>lambda水平线阵/边长>>lambda等效波束宽度，水声学原理p225
    TL=20*np.log10(r) #传播损失经验公式
    A = C*tau*phi*r/2 #海底散射面积
    rls = SL-2*TL+Sb+10*np.log10(A)
    return rls

def call_RLs_Sv(SL,Sv,freq,tau,l,r):   #海面混响
    """
    SL：声源级,dB
    SV:散射强度,用户输入
    freq:声纳频率，KHz
    tau: 发射脉冲宽度,ms
    theta：海底掠射角,du
    l: 阵列长度,m
    r： 斜向距离,m"""
    freq = freq*1000
    C=1500  #声速
    tau=tau/1000 #单位换算
    lam=C/freq#波长
    phi= np.power(10,np.log10(lam/2/l/np.pi)+0.92)#l>lambda水平线阵/边长>>lambda等效波束宽度，水声学原理p225
    TL=20*np.log10(r) #传播损失经验公式
    A = C*tau*phi*r*r/2 #海面散射面积
    rls = SL-2*TL+Sv+10*np.log10(A)
    return rls

def call_rl(v,SL,Sv,freq,tau,theta,l,r):
    """
    v:风速，m/s
    SL：声源级,dB
    SV:散射强度,用户输入
    freq:声纳频率，KHz
    tau: 发射脉冲宽度,ms
    theta：海底掠射角,du
    l: 阵列长度,m
    r： 斜向距离,m"""
    rlss = call_RLs_Ss(v,SL,freq,tau,theta,l,r)
    rlsb = call_RLs_Sb(SL,freq,tau,theta,l,r)
    rlsv = call_RLs_Sv(SL,Sv,freq,tau,l,r)
    return [rlss, rlsb, rlsv]