声呐水下分机信号分析和故障判断装置的设计与实现

文章针对舰艇在不进坞的状态下对声呐水下分机进行故障判断和问题定位,提出采用计算机控制及数据处理技术研制声呐水下分机信号分析与故障判断装置,从而实现在舰艇不进坞的状态下对声呐水下分机进行故障判断和定位,及时发现水下分机的故障和隐患,为相关部门的维修决策和判断提供有力依据,提高维修效率,降低维修成本,满足设备日常维修使用的需求。     

舰艇声呐围井结构变形校核及优化

声呐围井是声呐的工作环境,舰艇在遭受水下非接触爆炸载荷作用时,围井结构可能产生过大的变形从而影响声呐的正常工作。采用数值软件建立水面舰艇的三维有限元模型,并用整体模态对比法和局部模态对比法两种方法验证了计算模型的正确性。在此基础上,应用声固耦合法对该艇在遭受特定水下爆炸工况时的声呐围井结构的角点和围井壁进行了变形校核。文中对声呐围井结构的变形过大处采用多种优化方法,综合考虑多方面因素的影响,对比各种优化方法得出最佳的优化方案,旨在为为舰艇的声呐围井结构的设计提供参考。     

基于CAN总线的船舶声呐数据采集系统研究

船舶的声呐系统是获取水下信息的重要途径,在海洋资源勘测、军事侦察和目标追踪等领域有广泛的应用,尤其在军事潜艇中,声呐系统可以获取敌军舰艇的准确信息。由于船舶的声呐系统运行时容易受海浪等外界环境的干扰,导致声呐数据采集的精度降低,影响船舶的勘测能力,因此,研究性能良好的船舶声呐数据采集系统具有重要意义。本文基于CAN数据总线技术和自动化控制技术,设计和开发一种新型的船舶声呐数据采集系统,并对该系统的硬件结构和软件程序进行详细介绍。     

自适应抵消技术船舶综合声呐系统

船舶声呐系统利用水下的声波传播原理,可以进行水下探测、船舶通信和定位等,尤其在现代海上军事舰船的作战任务中,能发挥重要的敌军潜艇、舰船检测功能。由于特殊的水下工作环境,舰船声呐系统在采集声波信号时往往含有大量的噪声信息,影响声呐系统的信号精度。本文研究的主要内容是船舶声呐系统的噪声控制,采用自适应抵消技术和自适应滤波器技术,设计新型的船舶综合声呐系统,并对该系统的工作原理和工作流程进行了详细介绍。     

主动声呐抗同频干扰技术方法研究

同频干扰严重影响了主动声呐的作战使用,大大降低了水面舰艇的反潜作战效能.从技术角度出发,以理论分析为基础,结合水面舰艇编队反潜战术的特点,提出了基于信号幅度判决和基于信号编码判决的2种水面舰艇主动声呐抗同频干扰的方法,分析了相应的实现途径,并对这2种方法的抗干扰能力及技术实现的可行性进行了评估.研究结论对声呐装备的研制与改进、水面舰艇反潜作战战术应用及声呐装备作战使用具有一定的理论参考价值.     

浑水中船舶水下观察检测技术初探

文章主要开展了水下多波束成像观察检测技术研究,采用多波束声呐成像、声透镜声呐成像和局部清水成像方法,在浑水水域,对船舶目标进行了实船水下观察检测,从而构建了船舶浑水条件下水下观察检测体系。     

水面舰艇固体垃圾处理对策

随着各国越来越重视保护海洋环境,船舶垃圾处理问题也越来越受到人们的关注。本文首先介绍船舶特殊区域内外固体垃圾处理的排放要求,以及目前船舶固体垃圾的几种主要处理技术,再针对水面舰艇固体垃圾分类、固定垃圾处理设备配置以及处理方式等方面进行详细分析,并提出国内水面舰艇固体垃圾处理的相应对策,最后给出防治结合的处理建议。     

基于声呐图像处理的船用水下目标识别技术研究

水下目标自动识别技术不论在军事领域还是商业领域都具有广泛的应用,具体包括水下军事目标的监测、渔业资源勘测、海底地形勘探等。声呐信号处理是船舶水下目标探测的关键环节,可以分为声呐系统回声信号处理和声呐图像处理2种,本文主要研究的是声呐图像处理类型。本文充分利用基于小波变换的图像滤波技术、图像分割技术、特征提取技术等,改善了船用水下目标识别技术的工作效率和工作精度。     

水面舰艇固体废物处理技术的进展

概述了美国水面舰艇产生的固体废物种类、数量,回顾了舰艇固体废物处理设备的发展过程。按照环境法规的规定,固体废物处理必须达到国际海洋船舶防污公约附录V和美国国内有关环保法规的要求。为此,美国海军分别研制了非塑料固体废物和废塑料的相应处理设备,最终研制成结构紧凑、全自动化、操作方便、高效的和环境友好的等离子固体废物销毁系统并将其安装在新型核动力福特级航空母舰上。预计今后水面舰艇和民用客船也将采用这种先进的,环境友好型的等离子固体废物销毁系统。     

现代隐身潜艇对水面舰艇反潜作战的影响及对策

随着隐身技术在潜艇上的广泛应用,现代潜艇以其高航速、大深度、小噪声以及一定的隐身能力,给水面舰艇对潜防御作战带来了重大的影响.针对隐身潜艇采用的隐身技术,在未来反潜作战中,对多基阵声呐探测和综合探测技术进行了分析,并对水面舰艇未来反潜装备的发展提出了相关建议.     

水面舰艇噪声干扰器对抗潜艇声呐效果分析

为摆脱潜艇声呐的跟踪,水面舰艇一般在噪声干扰器的掩护下机动规避.本文在声呐工作原理分析的基础上,探讨了水面舰艇噪声干扰器对潜艇声呐干扰效果的分析方法.通过仿真分析,获得了典型态势下的声呐被干扰扇面、声呐探测距离缩减率以及干扰效果随态势的变化.本文的研究成果为水面舰艇使用干扰器时的机动规避方案提供依据.     

基于前视声呐图像的AUV目标识别与跟踪

声呐图像由于水体不均匀、边界不规则以及声呐设备本身性能的限制,导致图像噪声明显、亮度不均、分辨率低,使得水下AUV装备在使用前视声呐进行水下目标检测时难度较大。针对该问题,基于m750d声呐探测获得的AUV声呐数据,进行了数据提取、高斯滤波处理、扇形映射处理,并采用Jet映射对声呐灰度图像进行了伪彩色映射提高数据标注速度和精度,制作获得了4组2 500张声呐图像的AUV目标检测数据集;采用YOLOv4-tiny目标检测算法开展AUV目标检测研究,研究结果表明该方法在该数据集上表现优秀,mAP@0.50达到94.17%,FPS在22帧左右,说明该轻量级网络在水下AUV目标识别与跟踪应用上具有较好的应用价值。     

应用时间序列分析法对滑行艇运动短期预报研究

随着舰艇等海上作业平台向自动化、模块化和智能化的方向发展,无人水面舰艇的研究引起了越来越多的重视。所谓无人水面舰艇,是指将微型计算机、通信系统、流体动力、声呐遥感探测技术和智能技术等有机结合在一起的水面操作平台,它的性能好坏很大程度上取决于水面艇型的选择。本文以滑行艇为构造基础,系统阐述运用时间序列分析法对滑行艇运动短期预报的原理和算法。     

舰艇声呐系统集成探讨

舰艇声呐系统集成是当前舰船电子研究领域的新热点,同时它也是一项复杂的系统工程。分析国内外舰艇声呐的发展过程和趋势,从舰艇平台、作战系统、声呐设备几方面对舰艇声呐设备集成概念等进行研究、探讨,提出了舰艇声呐功能、结构、信息一体化集成建议。     

水面舰艇对潜搜索能力建模与分析

水面舰艇对潜搜索能力是水面舰艇反潜兵力作战运用的基本战术指标。给出了水面舰艇编队对潜搜索能力的数学模型，计算了某型猎潜艇、护卫舰、驱逐舰的对潜搜索能力，分析了在指定海域对潜搜索的兵力需求量和搜索持续时间。结果表明，水面舰艇对潜搜索所需时间长、兵力多、效率较低，指出改进声呐性能，增大声呐有效工作距离是提高水面舰艇对潜搜索能力优先发展的有效途径。     

无人机协同作战兰彻斯特方程设计与作战进程预测

自主飞行声呐浮标是一种能够在管内发射并具备自主飞行能力的声呐浮标,其使传统声呐浮标摆脱了对造价高昂的空中投送平台的依赖,可适装于各类中小型水面舰艇、无人艇平台,并满足对水下战场态势远距离快速感知的作战需求。介绍无人机管内发射技术和声呐浮标技术的发展现状,提出自主飞行声呐浮标的设计思路,总结自主飞行声呐浮标集群作战的关键技术,包括集群控制、集群智能决策、组网探测等,分析自主飞行声呐浮标集群在广域协同探测、多源信息保障、辅助作战效能评估等方面的作战样式,结果可为自主飞行声呐浮标集群的论证、设计、应用提供借鉴。     

水面舰艇水下防御任务系统研究

该文根据水下防御作战需求,介绍了国外水下防御装备发展趋势,提出水面舰艇水下防御任务系统的功能模块和体系结构,并以水面舰艇编队为例,进行水下防御作战想定。最后指出了后续工作的重点方向。该文对我国海军水面舰艇水下防御发展有一定的参考价值。     

神经网络算法在舰船声呐设备自噪声预报的应用

舰船声呐设备利用声波在水下的传播特性,将采集的声音信号转换为电信号,从而确定水下目标的位置信息、速度信息和形态信息等,是舰船上重要的水声学探测装置。在舰船声呐的正常工作中,噪声信号会对声呐的探测和目标定位精度产生不利影响,常见的噪声源包括舰船螺旋桨噪声、舰船机械噪声、声呐设备自噪声等。本文主要研究舰船声呐设备的自噪声频段分布和形成原理,利用神经网络算法对声呐设备自噪声预报技术进行研究,该研究对改善舰船声呐设备的探测水平、提高声呐采集信号的信噪比、降低声呐设备自噪声等有重要意义。     

高耐波隐身船型设计

具有优良耐波性和隐身性的舰船是当前世界各海军强国舰艇平台技术研究的重要发展趋势。以往舰艇的雷达波隐身设计主要是对上层建筑和舰面设备进行外形隐身设计,对主船体很少进行雷达波隐身设计,主要是因为主船体的隐身设计可能会影响其航行性能。为进一步提高舰船的隐身性和耐波性,本文以几千吨级舰艇为对象,在对船体进行隐身设计的基础上,以深V船型作为设计船体水线以下部分的基础线型,通过对底升角、首部吃水、尾部形状、长宽比和底面的凹凸进行优化,对比在不同情况下的耐波性和阻力,对船舶运动及水动力性能进行分析,提出了一种适用于未来隐身水面舰艇的高耐波性船型。     

基于单波束仰扫回波信号强度处理的船舶吃水检测技术

针对内河船舶超吃水引发的船舶安全问题,提出单波束声呐在水下仰扫,对目标船舶回波信号的强度值进行处理并滤除干扰误差,测量内河船舶动态吃水值的检测方法。采用自适应阈值法甄别仰扫单波束声呐发射到船底的回波信号,利用中值滤波滤除回波信号异常数据得到单波束声呐到目标船舶底部的距离,用测深传感器测得的水深值减去此距离得到船舶的实时吃水值。对不同吃水值的模拟船舶进行吃水测量实验,结果表明:该系统能够较为准确测量船舶吃水值。