声波是唯一能在海水中远距离传播的信息载体。水声定位技术在海洋环境观测、海洋测绘、资源勘探和水下通信中起了重要作用,在海洋工程中有着广阔的应用前景。研究海洋中的声传播需要选择适当的传播模型对海洋环境进行建模,精确的传播模型是声源定位研究的基础。射线声学模型是常用的水声传播模型之一。射线声学简单、直观,适用于各种信号,并且可以计算介质参数随距离变化情况下的声场。因此,射线声学模型也是水声定位研究中重要的声场模型。本文采用有限状态机对声线追踪建模,给出了声线追踪内在的状态及其转移分析。同时,给出了本征声线搜取的近似处理方法。在此基础上,基于射线声学理论编制了一套声线计算程序,该程序可以计算二维声场中的声线轨迹和传播时间以及搜索到达接收点的本征声线。程序中采用分层等梯度近似来描述海洋中的声速分布。仿真算例结果表明,该声线求解方法具有良好的运算速度和求解精度。