探雷声纳有效搜索带仿真研究

针对舰艇摇摆下,探雷声纳有效搜索带难以确定的问题,运用舰艇摇摆模型和声纳三维多波束模型研究确定探雷声纳有效搜索带的方法。给出了探雷声纳有效搜索带的定义,提出了一种基于海底网格划分定量仿真计算探雷声纳有效搜索带的方法。给定探测海域海洋环境参数和声纳各工作参数,运用该方法即可确定有效搜索带的宽度和位置。仿真结果表明,该方法简便有效、计算结果正确,可为探雷声纳的作战使用提供重要依据。     

探雷声纳背景图像仿真的快速实现

为了真实地模拟海底背景,提出了一种适用于探雷声纳模拟训练的背景图像仿真快速实现方法,该方法将声波照射三维起伏海底掠射角的随机性体现在海底底质的比例系数中,可以逼真地仿真出各种起伏海底的背景图像,仿真计算时间小于探雷声纳最小重复周期,满足了探雷声纳模拟训练的需要。     

探测掩埋水雷的扇形波束声纳

本文介绍一种搜索范围大,探测率和分辨率较高,对海底沉积层穿透可达５米的扇形波束探雷声纳。     

双基地声纳海底界面侧向散射分析与仿真

海底界面侧向散射分析是双基地声纳探测性能的关键技术.研究分析了双基地条件下,海底界面散射与双基地几何配置之间的相互关系.根据实际配置的情形,提出了一种双基地声纳海底界面侧向散射面积的计算方法,得到了解析表达式.通过仿真实验,得到了双基地海底界面侧向散射面积与观测时间、接收指向、束宽和脉冲宽度等因素的变化规律,表明该算法是可行的,为双基地声纳系统的性能评估和合理配置、使用提供了有效的模型.     

探雷声纳增益参数自适应调整仿真

针对探雷声纳操作过程中增益参数调整繁琐,影响水雷目标辨识的问题,定义了声纳图像亮度和对比度两个指标,设计了探雷声纳手控增益和时控增益两个参数的自适应调整方案。对仿真探雷声纳图像检验结果表明,该方案可以在少数几次的参数调整后,图像亮度和对比度比较适于水雷目标辨识,可为探雷声纳的智能化设计提供参考。     

Monte-Carlo方法在浅海声速不确定性研究中的应用仿真

采用Monte-Carlo方法捕捉浅海中声速剖面的不确定性,模拟真实海洋环境中的声速剖面,并将模拟得到的声速剖面输入波束位移射线简正波(BDRM)声场预报模型中,得到声传播损失,再对结果进行统计分析,得到声传播损失的概率分布图,并提出用传播损失期望值作为预报值,提高了声场预报的精度.最后,利用声纳优质因子(FOM)导出声纳作用距离概率分布图,为声纳作用距离的预报提供了概率的依据.     

吊放声纳主动工作方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放声纳探测影响建模尚未涉及吊放声纳立体探测域,不能为吊放声纳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,根据吊放声纳探测机理建立了主动探测概率模型,仿真分析了吊放声纳主动探测概率的三维空间分布,并提出了吊放声纳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.     

机载激光水下探测系统

提到水下探测,无论是探潜,还是探雷,首先想到的就是声纳。例如探雷声纳包括诸如舰壳、旁扫、前视、避碰、变深、近程识别、自航变深、合成孔径、参量阵、沉积层穿透等声纳,而探潜声纳的种类有过之而无不及。尽管声纳的探测速率较低,且受水文条件制约,但却一直受到偏爱。1991年,美海军利用“魔灯”机载蓝绿激光探雷系统的样机,在3天之内成功地搜索到伊拉克在海湾布放的18枚水雷,打破了声探一统天下的局面,确立了激光探测在水下探测中的地位。迄今为止,至少有美、俄、英、日、瑞典等国从事激光探测系统的研制和生产应用。激光探测系统已从探潜、探雷扩展到海底测绘以及鱼群探测等领域。     

基于TMS320C6678三维成像声纳信号处理算法的设计与实现

针对三维成像声纳在实际应用当中实时性的需求,在分析三维成像声纳波束形成算法原理和TMS320C6678多核任务并行处理的基础上,设计了基于TMS320C6678处理芯片的三维成像声纳二维波束形成算法的并行实现方法。该方法不仅能有效地完成二维波束形成,还能减少波束形成的计算量,满足系统的实时性需求。实验表明:该方法有效、可靠地完成了2304通道的二维波束形成,角度分辨率优于1°,满足实际系统实时性要求。     

频控阵阵列模型及参数分析

相控阵技术现已得到十分广泛的应用,但相控阵存在不能有效控制发射波束距离指向的问题。与相控阵波束指向只具有角度相关性不同,频控阵波束图是时间、角度及距离的函数,这一特性在抑制距离相关性干扰等方面有着巨大的应用价值。频控阵概念被提出后得到了广泛的研究,针对频控阵发射方向图,发射-接收双程图以及非时变方向图的特性进行了系统分析,此外对影响频控阵性能的雷达波束宽度和模糊函数展开了理论推导和具体分析,仿真验证了分析的正确性。