主被动声呐多目标航迹关联的双门限算法研究

主被动声呐航迹关联在军事多传感器数据融合方面是一个重要研究课题,本文基于统计理论提出了双门限主被动声呐航迹关联算法,推导了双门限阀值的选取,仿真结果表明该方法能有效地判决航迹的关联.     

综合声纳和侦察声纳的双门限航迹关联研究

以潜艇上综合声纳和侦察声纳多目标航迹关联问题为原型，介绍了一种基于统计理论中的相似性测度方法进行航迹关联的算法，推导了双门限阀值的选取：并通过仿真验证了决策规则的第一类风险和第二类风险。     

被动声呐目标识别技术的现状与展望

简述了被动声呐目标识别的常用技术，分析了这一领域的研究现状，并针对现阶段被动声呐目标识别存在的问题，展望了下一步的工作。     

基于调制线谱特征提取的被动声呐目标识别技术研究

目标噪声特征提取和目标分类器设计是被动声呐目标识别系统的关键技术。本文针对被动声呐目标识别，首先着重研究了调制线谱特征提取方法，然后为了训练神经网络目标分类器，本文将遗传算法和BP算法相结合，提出了一种新的自适应遗传BP算法。最后，对海上实录的三类目标噪声进行了分类识别，实验结果表明本文设计的被动声呐目标识别系统具有很好的分类效果。     

美俄潜艇艇首声呐的发展现状及对比

潜艇上装备的声呐种类丰富,艇艏声呐往往集主、被动工作方式于一体,是潜艇获取水下制信息权的核心装备。本文梳理了美、俄艇艏声呐的发展历程,包括装备情况、技术特点、性能参数等。分析了3种艇首阵型的优缺点,总结了两国海军选择艇首阵型的3个依据,对比了美、俄两国艇首声呐的发展规律。可为潜艇声呐的研制及艇总体装备设计提供参考。     

英国新型低频主／被动声呐系统研发

2087声呐是一种低频主／被动区域搜索声呐系统，是2080声呐和2057声呐的结合。它能满足英国皇家海军对搜索浅海和深海安静型潜艇的远程探测要求。2087声呐定于2006年安装于23型护卫舰上，将显著提高该型舰在跟踪、识别和定位方面的性能。     

基于正态分布判别函数的航迹关联双门限算法

雷达和电子支援（Electronic Support Measurement，简称ESM）传感器的航迹关联是异类多传感器数据融合研究方面的重要前提。以往对于关联判别函数的选取，多采用X^2分布，这使得在某些实际应用中，通常会出现计算量大，确定门限闭值复杂的问题。基于正态分布关联判别函数的航迹关联双门限算法，在门限阈值的选取上直接采用正态分布中的分位数概念，避免了X^2分布中选取阂值的复杂过程。通过仿真试验，验证了决策规则的第一类风险和第二类风险，表明该方法能有效地判决航迹的关联问题。     

近浅海条件下被动声呐浮标使用深度分析与研究

被动声呐浮标的探测距离与声速剖面、浮标的工作深度以及潜艇的目标特性有着密切的联系。本文利用BELLHOP模型分析了3种典型声速剖面对声传播的影响,分析了潜艇处于不同深度时,被动声呐浮标入水深度对潜艇探测距离的影响。结果表明,声呐浮标处于不同深度时,对潜艇的探测效果差别明显,找到最佳的探测距离对应的深度,能充分发挥声呐浮标的性能,达到最佳的探测效果。     

潜艇噪声水平对声呐探测性能影响分析

论述了潜艇噪声水平对敌方和我方被动声呐探测距离的影响,给出了声呐工作在1 kHz时,本艇辐射噪声降低导致敌方被动声呐作用距离降低变化关系曲线,及本艇自噪声降低对我方声呐被动探测作用距离提升之间的变化关系曲线.分析结果表明,降低本艇的辐射噪声,可以降低敌方声呐的探测距离,从而增强我方潜艇的隐蔽性;当声呐平台噪声大于海洋环境噪声时,降低本艇的自噪声可提高我方潜艇被动声呐的探测距离,从而提高我方潜艇的先敌发现能力.     

水声对抗中的被动声呐仿真技术

被动声呐仿真模型是水声对抗的研究重点,文章围绕被动声呐仿真模型的基础理论和被动声呐仿真系统组成中的关键模块、实现方法,以及被动声呐仿真系统的软硬件配置等问题进行了研究.     

声呐基阵的新技术

尽管由于担心主动声呐脉冲的“目标指引”效应暴露潜艇而使被动声呐代替了大部分主动声呐，但探测潜艇潜艇的主要手段仍然是声学探测。虽然每隔一二年都会提出一种非声学探测方法，但是离开了非常特殊的环境，这些非声学探测方法在实验室外便不能有效地工作。     

基于人工智能的线谱检测技术

本文主要讨论在被动声呐中窄带信号的自动检测问题,通过模拟声呐兵在LOFAR图中检测和提取谱线的双门限检测过程,提出了低信噪比下自动检测线谱的智能方法.此方法将线谱识别、线谱检测和线谱跟踪融合在一起,能在低信噪比和不知道窄带信号的数量、起止时间的情况下,自动地以高检测概率和低虚警概率检测线谱.     

基于粒子滤波的声呐图像目标跟踪算法研究

声呐图像目标跟踪技术在水下UUV作战系统中具有重要意义,由于水声环境复杂,噪声干扰严重,导致声呐目标跟踪效果欠佳。本文针对UUV声呐成像特点,首先给出一种改进的Curvelet变换图像增强方法,可以有效降低声呐图像噪声并在一定程度上增强目标图像的边缘。并此基础上,提出一种基于粒子滤波的声呐目标跟踪算法以获得更为准确的目标跟踪效果。仿真结果表明,相较于传统声呐目标跟踪,该方法具有更好的目标跟踪精度以及鲁棒性。     

基于概率假设密度滤波的水下多目标被动跟踪

针对水下多目标跟踪过程中存在多种干扰因素,如噪声污染、杂波环境、量测数据处理等,本文将概率假设密度滤波应用到水下目标跟踪领域。首先,在单目标匀速运动场景下,提出一种二维搜索法,探究目标估计的均方根误差随2个被动声呐距离和目标初始链距取值变化的规律,为后续目标跟踪中参数选取提供参考。接着,对于多目标编队航行和航迹交叉的运动场景,分别探究目标间距和量测噪声对目标跟踪性能的影响。仿真结果表明,二维搜索法能够有效指导算法参数选取,并且所提算法具有目标数和目标状态估计精度良好的优点。     

目标和环境特性对被动声呐浮标探测范围的影响

被动声呐浮标的探测性能不仅和自身设备性能有关,还和目标运动特征及环境特性有着密切的关系。通过建立潜艇目标运动、海洋环境的数学模型,利用浅海平滑平均声场理论推导了潜艇深度变化后被动声呐浮标的探测范围,讨论了潜艇采用不同航速、航深以及海洋环境对被动声呐浮标探测范围的影响,并进行了仿真。结果表明,目标和环境特性对被动声呐浮标的探测范围有重要影响,这对航空反潜作战训练具有一定的指导意义。     

基于特征分类的主动声呐降低虚警研究

在沿海环境中,低频大功率高分辨主动声呐产生较高的虚警.高虚警不仅增加了声呐员的工作量,而且降低了自动反潜系统(如无人反潜平台)的应用场景.随着主动声呐日益增加自主探测技术的需求,以及人工智能不断的市场化成功应用,特征分类降低主动声呐虚警率的方法受到越来越多关注.本文通过特征分类的方法二分类样本数据为目标与杂波,在一定主...     

MIMO声呐目标检测性能分析

重点研究MIMO声呐的目标检测性能,为MIMO声呐布阵方式和工作模式等的选择提供理论依据。通过理论分析给出了MIMO声呐接收机工作特性(ROC)曲线的表达式,分别包括并列式和分布式MIMO声呐,同时给出了相控阵、SIMO和MISO等形式声呐的ROC表达式。通过示例比较了相同情况下并列式MIMO声呐、分布式MIMO声呐、相控阵声呐和常规多基地声呐的ROC曲线。结果表明,相同条件下相控阵声呐波束指向方向上的目标检测概率高于并列式MIMO声呐,做脉冲积累的并列式MIMO声呐可以得到与相控阵声呐相同的检测性能,低信噪比时并列式MIMO声呐和相控阵声呐的目标检测概率高于分布式MIMO声呐,高信噪比时分布式MIMO声呐可以得到较高的检测概率,采用多个发射阵元的分布式MIMO声呐性能优于使用一个发射阵元的常规多基地声呐。     

国外航空声学探潜装备研究进展

航空探潜装备在反潜装备体系中占有重要地位。目前,航空声呐正朝着低频、大孔径扩展阵和垂直阵方向发展,并实现多传感器的联合搜潜。在"网络中心战"思想的指导下,分布式声呐网络的概念应运而生,航空声呐作为其中的重要节点,探潜效能得到了更好的发挥。     

船舶声呐部位自噪声的预报方法及其控制技术

本文简要地分析了舰船艏部声呐罩内自噪声的特征，比较全面地综述了艏部声呐和舷侧阵声呐自噪声的预报方法，内容包括弹性平板——矩形腔模型、半解析半试验方法、统计能量法和波数法；同时综述了声呐自噪声的控制技术，内容包括艏部声呐罩线形的低噪声设计方法、声呐罩结构和材料的低噪声设计技术、舷侧阵柔性涂复层技术以及水下声障板设计技术。     

一种多源信息融合的声呐综合目标识别方法

针对声呐在搜潜过程中目标识别正确率提升的问题,分析声呐目标特征及其获取手段,研究声呐目标特征提取、分析和识别方法,提出一种多信息源融合的声呐目标综合识别方法。综合运用声呐探测回波特征信息、频谱信息、音频信息、目标运动要素信息、雷达信息、AIS信息等信息进行联合识别,深层次挖掘目标特征信息,通过图谱特性、频域特征、听音识别、运动要素等多维识别,将孤立的、碎片的数据转化成信息优势,形成标准的声呐目标综合识别使用流程,从而提高目标识别正确率。