拖线阵目标左/右舷分辨技术研究(Ⅱ)——噪声相关性模型

本文给出了利用三元水听器组实现拖线阵目标左右舷分辨的噪声相关性模型,进行了理论分析和计算,通过对实验数据的处理和分析,验证了理论计算的结果,并将处理算法扩展到宽带情况。研究结果表明基于噪声相关性模型的三元水听器组是能够进行左右舷分辨的,并且算法简单,易于工程实现。     

柔性元件对同振式矢量水听器接收性能影响研究

建立了同振球型矢量水听器的物理模型,利用该模型研究了柔性元件对水听器工作频率、振速幅值和相移等性能参数的影响规律.结果表明:水听器尺寸一定时,柔性元件弹性系数越小,水听器下限工作频率越低,一般在零点几到几赫兹之间;柔性元件主要影响低频段振速幅值测量,且弹性系数越大,影响越大,而振速测量过程中由柔性元件引起的相移几乎为零,可忽略不计.     

浅海声场时空相关性及其衰减对声纳性能的影响

本文从理论上分析了接收信号的时空相关性，给出了浅海声信号时空相关系数的测量结果，从及信号时空相关性随目标距离、水听器间距、频带、信噪比的变化规律。相关性衰减与许多因素有关，但信噪比的影响最大。相关性衰减使声纳的基阵增益降低，使方位估计和距离估计的误差增大。文中也给出了计算实例。     

矢量水听器阵处理技术研究

矢量阵处理技术是矢量水听器应用于声呐装备的关键，本文给出了矢量阵波束形成和测向方法，通过试验验证了这种方法的有效性。     

基于ICA的单矢量水听器多目标分辨

单矢量水听器利用目标信号的声能流进行测量,可有效抑制各向同性干扰,提高目标信号的信噪比,从而实现目标的波达方向(DOA)估计。但若存在多个目标时,单矢量水听器测量的是各信号声能流的矢量和,因此无法估计单个目标的方位。本文将独立分量分析(ICA)原理与单矢量水听器技术相结合,提出一种新的单矢量水听器多目标分辨算法。在目标信号方向未知的情况下,该方法可对矢量水听器的导向矢量实现盲估计,并分离出各独立目标信号,进而利用声能流逐次分辨出各独立目标信号。仿真实验证明了算法的有效性。     

直升机吊放声纳探测和潜艇规避跟踪研究

在海战中，潜艇经常受到反潜敌直升机的威胁。本文在分析探讨直升机吊放声纳的对潜搜索行动规律的基础上给出了潜艇规避其跟踪数学模型，利用该模型借助计算机可以迅速求得潜艇的最优规避方法。     

浅海信道中沉底目标回波特性研究

本文介绍了浅海信道下沉底目标回波特性的理论与实验研究。作者对浅海信道下以两种柱体模型为目标进行了模拟实验研究，将两型目标在自由场和沉底两种状态下进行了全方位回波特性的测量与分析，得到了两型目标在有无界面影响下全方位目标强度的绝对值。     

声矢量阵阵增益研究

对矢量水听器线阵的阵增益进行了理论分析，给出了白噪声背景下和球形噪声背景下线阵的阵增益计算公式。理论分析表明，矢量水听器线阵的阵增益大于阵元数相同的常规声压水听器线阵。文中还给出了这种提高的物理意义。     

潜艇深度变化后的声纳跟踪条件

本文分析了正在跟踪目标的潜艇在其深度变化后，影响声纳继续跟踪该目标的因素，进而给出了变深后保证声纳得以继续跟踪目标的本艇航速及其预报方法和计算实例。     

敷贴吸声层目标高频回波亮点强度的评估和机理分析

本文依据在实验室测得的水中目标高频回波特性的数据和高频回波亮点强度特性的定量描述参量（LTS值），对同一目标在敷贴吸声层前后的LTS值进行了计算。采用了最大值法，平均值法和最大概数法，对该目标的LTS值进行了评估。并对该目标的高频回波亮占特性和形成机理做了简要分析。     

水声诱饵浮标

本文介绍一种水声诱饵，它是一种浮标状的干扰物，由水听器、浮体及本体组成。当潜艇被水声装置跟踪时，潜艇可发射水声诱饵浮标，以欺骗主动声纳浮标之类的声探装置。水声诱邬浮标通过接收声纳的超声脉冲，并将其变成电信号，经时间延迟，再经放大，转换成超声脉冲发射出击，使声探装置接受的即为欺骗性的回波，从而达到干扰的目的。     

水听器混合阵列MUSIC方位估计研究

实际应用中,矢量水听器阵列是声压水听器阵列通道数的三倍（二维矢量水听器阵列）或四倍（三维矢量水听器阵列）,其相应的数据量、信号处理复杂度及成本亦明显增加。在阵列中混合配置声压水听器与矢量水听器,是一种解决该问题的有效途径。利用多重信号分类法（MUSIC）,对五种配置的水听器混合阵列进行研究,分析在不同信噪比、目标相对运动时对方位估计的影响。仿真表明,在有相同数目矢量水听器时,水听器混合阵列间隔配置比集中配置要好;在目标方位未知的情况下,在中间配置一个矢量水听器比在一端配置要合理。     

一种数据融合仿真系统的数据生成

本文讨论了单平台、多传感器、多目标数据融合仿真系统的数据生成子系统与预处理，介绍该子系统中的雷达、电子侦察机、被动测距声纳三种传感器的目标数字模拟的基本原理、模拟模型及实现的有关处理方法。     

基于遗传算法的潜艇自航模水声定位系统定位站布置研究

根据自航模试验中水声定位系统遇到的具体问题,抽象出了三种优化模型,并且提出了衡量特定阵型定位精度的目标函数,编制了适用于该优化模型的遗传算法程序,通过优化模型Ⅰ验证了该程序的正确性。此后,利用该程序分别计算出了模型Ⅱ、Ⅲ定位站最佳布置位置,得出水下布防2个水听器形成十字阵为最佳布阵型式这一结论,总结出新的布阵方法,即在岸边先选取距离尽量远的两个点布防水听器,之后在两点连线的中垂线附近布防两个水下水听器,具体位置可以通过遗传算法算出。     

基于互谱无功分量补偿的水面水下目标分辨

针对水面水下目标分辨的问题,可从波导中不同布放深度的2个接收水听器的声压互谱的正负判决来分辨水面水下目标。但如果2个接收水听器的位置选择不当,正负判决的临界深度会随着声源与接收之间的距离变化而起伏变化,从而对结果产生干扰。本文从简正波模型出发,分析声压互谱的有功分量和无功分量与目标深度的关系,提出用无功分量来对有功分量进行补偿,能得到不随距离变化而起伏变化的临界深度,从而提升水面水下目标分辨的正确率。本文进行的抗噪声分析说明,将本文方法应用于垂直阵在噪声干扰下仍能得到较好结果。理论分析和仿真结果都验证了本文方法的正确性。     

矢量水听器在潜艇模型噪声定位中的应用研究

潜艇模型噪声源的定位可以为分析潜艇模型噪声的辐射特性提供依据,进而评估潜艇模型噪声的优劣,并对其性能加以改进.利用水听器阵列可以对潜艇模型噪声定位,但对于低频辐射噪声,水听器阵列的孔径会很大.在漳河水库,利用矢量水听器测量了潜艇模型的辐射噪声,并利用复声强器估计了辐射噪声的方位,从而为矢量水听器在潜艇模型辐射噪声测量中的应用提供了一个范例.     

一种结构自适应模糊聚类神经网络分类器的研究

本文通过一种新的相似度度量概念，综合模糊Ｃ－ｍｅａｎｓ网、自适应谐振理论（ＡＲＴ－１）及模糊自组织映射网（ＦＣＮ）的诸多优势，提出了一种综合的结构自适应模糊聚类神经网络。该网络具有类内聚集性强，类间可分性好的特点。通过对声纳目标信号分类试验表明，本文提出的结构自适应模糊聚类网，对比于ＢＰ网，具有迭代次数少、识别率高等明显优点，是一种具有实际应用价值的分类器模型。     

基于响应面法的矢量水听器壳体优化设计

随着海洋探测不断向深海迈进,大深度耐压矢量水听器成为未来发展的重要方向,矢量水听器的设计还应满足小尺寸、低密度的要求。针对耐压强度大与小尺寸、低密度之间相对矛盾的问题,本文在有限元软件中建立水听器耐压壳体三维模型,求解其内部应力分布,分析壳体的耐压失效形式,运用响应面法分析各设计变量对于目标参数的敏感度,对壳体结构尺寸进行优化,优化后的水听器密度从1.25 g/cm³降低至1.03 g/cm³,可以满足耐20 MPa水压的工作要求,达到理想的设计效果。     

压差式矢量水听器定向系统

由于基于声压水听器的定向系统在小体积和低频段时定向精度很低,不能满足深弹要求,因此研究了基于压差式矢量水听器的水下目标被动声定向系统。该系统采用声压和振速联合处理的方法获得目标的方向,由压差式矢量水听器和DSP软硬件系统组成。在实验室,用模拟的信号和软硬件系统进行了试验研究,证明压差式矢量水听器在低频段和小尺寸条件下具有可靠的定向性能和2°的方位角定向精度。     

三维同振柱型矢量水听器的制作

作为水下信号探测的主要器件,水听器的好坏直接影响到探测器的接收性能.本文研究了一种三维矢量水听器,该水听器基于压阻加速度计设计,采用同振原理,可以测量水中声场的矢量信息.文中介绍了矢量水听器的结构以及表征参数,给出了三维同振柱型矢量水听器的设计过程,详细描述了该水听器的制作工艺,采用高频低衰减低渗水聚氨酯做为灌封的主要材料,该材料具有较高的透声系数.最后利用室内校准装置对研制的矢量水听器进行了测试,得出了该矢量水听器具有余弦"8"字指向性,并给出了三路信号的频响曲线.