水下基阵探测空中噪声目标建模仿真

针对水下基阵探测空中噪声目标的可行性问题,运用建模与仿真实验的手段进行了定量研究,通过建立声波由空气向海水入射的能量传播模型、海洋环境噪声模型、水下基阵的指向性增益和检测阅模型,通过仿真实验得到了当基阵检测阈及指向性增益变化时,水下对空中噪声目标的探测距离曲线,通过分析发现:在现有检测方式下,水下基阵直接探测空中噪声目标非常困难,难以对空中噪声目标实现远程预警.     

海洋环境对反潜巡逻机声纳浮标搜潜装备的作战保障

反潜巡逻飞机具有快速反应能力强、航程远、留空时间长、可装备多种搜潜设备和攻潜武器以及不易受潜艇威胁的优势,已成为世界海军强国竞相发展的装备。海洋环境对航空兵反潜作战的影响巨大,能否充分利用海洋环境条件,关系到搜潜器材能否及时、有效地发现潜艇目标。主要分析了海洋环境噪声对反潜巡逻机浮标搜潜装备的作战保障问题。     

Sensor placement in active multistatic sonar networks

The idea of deploying noncollocated sources and receivers in multistatic sonar networks (MSNs) has emerged as a promising area of opportunity in sonar systems. This article is one of the first to address point coverage problems in MSNs, where a number of points of interest have to be monitored in order to protect them from hostile underwater assets. We consider discrete “definite range” sensors as well as various diffuse sensor models. We make several new contributions. By showing that the convex hull spanned by the targets is guaranteed to contain optimal sensor positions, we are able to limit the solution space. Under a definite range sensor model, we are able to exclude even more suboptimal solutions. We then formulate a nonlinear program and an integer nonlinear program to express the sensor placement problem. To address the nonconvex single‐source placement problem, we develop the Divide Best Sector (DiBS) algorithm, which quickly provides an optimal source position assuming fixed receivers. Starting with a basic implementation of DiBS, we show how incorporating advanced sector splitting methods and termination conditions further improve the algorithm. We also discuss two ways to use DiBS to find multiple source positions by placing sensors iteratively or simultaneously. © 2017 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 64: 287–304, 2017     

一种由条件确定导引时机的线导鱼雷导引方案

基于对水下平台获取目标信息客观实际的分析,指出以固定的导引周期、自动实现线导鱼雷整个过程的导引是难以实现的.为此,线导鱼雷导引方案设计必须综合利用各种渠道所获得的目标信息资源和鱼雷的高速制资源,才能大幅提高线导鱼雷的使用性能.通过仿真研究提出:“由条件确定导引时机”的概念,给出利用“依赖条件调度的管理器”对来自各方面的目标方位进行优先级排序并控制导引算法调度时机的技术方法;利用“间断导引”兼顾导引平台听测与鱼雷快速接近目标之矛盾的技术方案,给出了确定“听测速度”、转换方法和转换时间间隔的技术方法和途径.     

基于改进的相干法的InSAS三维地形生成方法

提出了一种利用时延测距进行干涉合成孔径声纳(InSAS)数字高程模型(DEM)重建的方法。重点研究了采用相干系数估计两幅合成孔径图像的时延,并利用插值和相位修正提高时延估计精度的方法。分析了时延估计过程中可能出现的时延跳变情况,并给出了解决办法。采用仿真数据和干涉合成孔径声纳样机实测数据对所提方法进行了验证,结果表明:该方法是有效的,能够获得可靠的高程结果。相比传统的干涉处理方法,该方法避免了图像配准、相位滤波、解卷等步骤,实现起来更加简便。     

用声纳DEMON谱用于解算目标要素方法

被动声纳观察目标一般只提供目标的方位,基于声纳方位解算目标要素的传统方法是纯方位解要素法。现代信号处理技术的发展使得通过被动声纳信号DEMON频谱可获得目标螺旋桨转速。利用声纳方位、DEMON频谱信息联合解算目标要素将比单纯依靠声纳方位解算目标要素率高。给出了通过DEMON频谱获取目标速度的方法,并通过仿真对联合解算效率与纯方位法进行了比较。     

吊放声纳主动工作模式探测域建模与仿真

水声环境对于吊放声纳搜潜效果影响很大,以往的水声环境对吊声探测影响建模尚未涉及吊声立体探测域,不能为吊声搜潜战术研究提供有效支撑。在对声传播损失、海洋环境噪声和混响进行深入分析和建模的基础上,根据吊声探测机理建立了主动探测概率模型,仿真分析了吊声主动探测概率的三维空间分布,并提出了吊声搜潜战术应以三维非连续探测域为基础,结合战法实验等新手段进行不确定性研究的建议。     

空域窗射击毁歼概率解析计算模型

为提高未来空域窗射击技术对空中机动目标的毁伤概率,需要根据目标机动幅度对未来空域窗的大小进行动态设定,故提出“自适应射击窗”的概念.空域窗大小设定的依据是使毁歼概率最优.可以采用解析法来在线计算该毁歼概率值.在分析空域窗射击误差的基础上,演绎了均匀分布法与高斯和法两种毁歼概率解析计算方法的公式.以毁歼概率蒙特卡罗法仿真数据为基准值,对两种解析法的计算精度进行了对比分析.仿真结果表明,高斯和法的计算精度显著优于均匀分布法,且满足实时计算要求,适于在线评估空域窗的射击效能.     

舰船辐射噪声对声纳作用距离影响的不确定性研究

为了研究目标舰船辐射噪声对声纳作用距离产生的影响,用蒙特卡洛方法对目标航速进行模拟。通过经验公式得出舰船的辐射噪声级并进行统计分析,得出舰船辐射噪声的概率分布直方图,由此可以导出被动声纳作用距离的概率分布直方图。相对于传统的声纳作用距离预报结果,该方法给出的作用距离预报结果是一个满足某一分布的随机变量,而非一个确定的值,为作用距离的预报提供了概率的依据,为艇指挥员的决策提供了定量信息。同时,通过计算得出舰船航速的均方差与声纳作用距离的均方差基本成线性递增关系。     

通信误码率对浮标声纳系统DOA估计性能的影响

浮标声纳受到功耗、体积和硬件复杂度等因素的限制,通常将接收数据通过无线信道发送到终端设备进行处理。由于多径传播、衰落特性以及多普勒效应等众多因素的干扰,信号在无线通信传递中会产生误码并影响最终系统性能。针对复杂传输信道环境下的浮标声纳系统,研究了误码率对系统的多目标方位估计性能的影响,并通过计算机仿真给出了误码率允许的门限。