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在耦合简正波理论中，声场的计算精度和效率很大程度上取决于本地简正波的计算方法。针对水平变化波导环境，提出了一种快速求解精确本地简正波的方法，并与耦合简正波理论结合，实现对声场的快速预报。 根据简正波理论，在吸收性波导环境中，本征函数满足双正交性和完备性。在密度剖面水平不变环境下，声速剖面稍微变化时，微扰理论可以用来求取本地简正波。提出一种严格的一阶微扰迭代算法得到了本地简正波水平波数和本征函数的精确表达式。将得到的微扰简正波与耦合简正波理论结合，实现了声场的快速、精确预报。在孤立子内波群环境下，数值结果表明，严格的一阶微扰法得到的本地简正波精度高，与KRAKENC计算结果吻合较好，同时一次简正波的计算时间比KRAKENC提高两个数量级。耦合微扰法得到的传播损失与COUPLE07在单次散射近似下的结果吻合较好，计算时间比COUPLE快一个数量级以上，同时将该方法在声场计算中的适用频率提高到了3 kHz。 当密度剖面和声速剖面都随距离水平变化时，通过对模式方程做伸缩变换消除本征函数的奇点，再由严格的一阶微扰法得到本地简正波。将微扰简正波与耦合简正波理论结合实现声场的快速预报。在含有上坡和下坡部分环境下的数值结果表明，严格的一阶微扰法得到的本地简正波与KRAKENC计算结果吻合较好，并且计算效率更高。耦合微扰法得到的传播损失与COUPLE07计算结果吻合较好。一次浅海斜坡实验结果表明，耦合微扰法计算得到的传播损失与实验结果吻合较好。 针对水平不变环境下的宽带信号，提出了利用微扰理论获得参考频率附近频率对应的简正波解方法。该方法估计得到的水平波数和本征函数与KRAKENC计算结果吻合较好;得到的宽带脉冲波形与KRAKENC计算得到的波形在浅海环境下最大相关系数为0.99，在深海环境下，脉冲峰值所在的波包最大相关系数大于0.97。