多脉冲侧扫声纳原理及应用浅析

本文主要对多脉冲侧扫声纳的基础理论与工作原理进行介绍,并与传统的单脉冲侧扫声纳进行比较。相对于传统的侧扫声纳,多脉冲侧扫声纳拥有更高的拖曳速度、更好的成像效果,海底探测与目标分辨效果更加理想。     

拖体拖曳稳态纵倾角计算仿真及试验

无动力拖体拖曳过程中,通常对拖体姿态稳定性及稳态角度要求较高。文章给出无动力拖体拖曳过程中稳态纵倾角计算方程,为拖体结构设计提供理论依据,并提出一种动力学及流体力学联合仿真方法,对拖体拖曳稳态纵倾角进行仿真计算。将仿真结果与多次湖上试验的数据进行对比,证明了仿真计算方案可行,且准确性较高,这对今后产品的结构设计、试验方案和设备使用有一定的指导意义。     

不同模式下拖缆对水下拖体运动姿态的影响研究

水下拖曳体依据其工作模式的不同,可以分为两种:一种是自身没有驱动力,由拖船或是潜艇带动进行拖曳;另一种是拖曳体自身具有驱动力使其自由航行,可看作AUV。在水下拖曳体工作的过程中,与其相连的拖缆在拖体不同的工作模式下会有不同的响应,而拖缆的这种响应又会对与其相连的拖体造成影响。为研究拖缆对水下拖体的影响,结合某拖曳系统的具体参数,运用大型动态仿真软件OrcaFlex建立了潜艇水下360°回转过程中拖曳系统的动力学仿真模型和拖体自航模式下的动力学仿真模型。通过改变水动力系数、拖速、拖缆参数及回转半径等,探究了不同参数对水下拖体的影响,得到了一些比较有价值的结论,可对具体工程有一定的指导作用。     

舰船用拖体吊笼水动力性能数值模拟

在船载无人艇收放技术中,拖体吊笼具有使用简单,回收效率高的特点。论文以某拖体吊笼模型为研究对象,对其在静水和波浪条件下拖航运动的姿态进行数值模拟,研究拖缆角度对拖体吊笼运动的影响。开展了相关的模型试验,并将仿真结果与试验数据进行比较。研究结果表明,拖曳角对拖体吊笼的姿态有较大的影响,在波浪环境中其影响尤为显著。     

拖体深度影响因素分析

水下拖曳系统在海洋环境与海洋资源调查以及国防建设中有着特殊的用途,在实际工作时,由于不同的需求需调整拖体的定深。调整拖曳深度的方法主要有调整航速、调整动端力和收放拖缆3种方式。本文在建立缆索系统数学模型的基础上,在不同航速下对调整动端力、收放拖缆2种方法进行仿真计算,分析不同情况下拖体定深调整的方法。结论认为在低航速下收放拖缆方法对拖体深度影响较为明显,高航速下调整动端力对拖体深度调整能力较强。     

拖曳声呐对舰运动性能的影响研究

拖曳声纳工作进,拖体的拖后距离、工作深度与载舰的航速及拖缆的长度有关。笔者通过对拖体、拖缆的水动力计算,得出了舰作变减速运动时浸润缆长的安全值,并与实船测量数据进行比较,检验了这些安全值的安全性;通过实船测量研究了载船回转时拖体的运动状态,研究结果对舰的操纵具有指导意义。     

水下声纳被动拖曳缓冲系统—液压蓄能器的应用

1.前言 自从第二次世界大战前后潜艇出现以来,海战就由水面的二维平面战争,演变成水面及水下的三维立体战争了。潜艇成为水面战舰——巡洋舰,驱逐舰,运输舰,登陆舰甚至航空母舰等最危险的敌人。声纳是探测潜艇的水下“雷达”,是战舰的水下眼睛,现已成为必不可少的装备。 为了适应现代战争,声纳的探测半径至少要达到200海里以上。这样强大的声纳自重约达1000kg。声纳一般是安装在一个无动力小潜艇——拖鱼中,由母船拖曳的声纳的总重量达到5000kg左右。根据海水温度及其它因素,拖鱼被置于水中最利于声纳工作的深度。母船通过拖缆拖曳拖鱼,同时通过拖缆供给声纳电力,下达对声纳的指令并获得声纳的探测数据——敌潜艇的位置、深度、速度等。拖缆身兼三职:拖曳动力缆,供电缆和通讯电缆。声纳工作时,母船可以是停泊在水面,但更多的情况是母船在巡航中,其允许的最大航速为20节以上。     

SJD-7拖曳声纳导流置声学设计和研制

本文简述了研制拖曳变深声纳的必要性，并在机理和试验研究的基础上论述了拖体声学设计的要素；介绍了ＳＪＤ－７拖体经设计的特点和十分满意的静态声性能考核验收结果。     

侧扫声纳数字镶嵌技术实践及应用

侧扫声纳数字镶嵌技术是利用DSP技术和计算机技术把侧扫声纳的图像拼接成海底数字声图,本文结合TEI数字镶嵌软件,讨论了侧扫声纳数字镶嵌方法、技术及其在海洋研究和海洋工程方面的应用。     

变深声纳拖曳装置发展中的几个问题

声纳系统是海军的重要装备,也是最基本、最重要的反潜探测设备。舰用反潜声纳是海军水声设备中用得最多的探测设备。在舰用反潜声纳(主动/被动)中,有基阵安装在舰壳的舰壳声纳和声纳基阵在拖曳电缆末端的鱼形拖体内的变深声纳(VDS)两类。舰壳声纳是早期反潜用的声纳,它具有较强的机动探测能力等优点,但这种声纳也有很多缺点,最严重的是工作时     

舰艇声呐测向精度试验方法

声呐系统测向精度指标是舰艇声呐系统的一个十分重要的战技指标.声呐系统作为舰艇作战系统的一个重要组成部分,它所提供测量数据精度的大小,直接关系到指控系统对鱼雷射击诸元的解算精度,从而影响鱼雷的射击效果.从理论上明确测向精度指标的描述问题,然后通过对声呐测向系统误差的校准,测向精度海上试验的航路约定的分析,研究并提出一种适应现代声呐高测向精度指标要求的测向精度真值解算方法,并对算法的误差进行详细分析.     

基于自适应迭代阈值的声呐图像增强算法

水下声呐成像探测技术日益成为各国普遍重视的技术。声呐图像具有对比度低、成像质量差的特点，对声呐图像进行增强处理是进行声呐图像判读和提高视觉效果的基础之一。针对声呐图像增强算法研究较少等问题，提出了一种迭代阈值图像增强算法，并采用评价准则算法和频域响应法对常用的几种图像增强算法进行比较分析。结果表明，该方法具有算法简单、易于实现等特点，且增强效果可较好地满足视觉效果的需求。     

基于分数阶傅里叶变换的声呐探测信号鉴别

针对水下声发射源较多,为能准确鉴别敌我声呐发射源问题.利用数字水印技术,结合分数阶傅里叶变换(FRFT)的良好时频特性,提出了基于分数阶傅里叶变换的声呐水印方法,通过在声呐信号的分数阶傅里叶变换域进行数字水印的嵌入,结合声呐信号在分数阶傅里叶变换的系数特性,选择合适的水印位置.利用嵌入前与嵌入后信号的特性自适应设定水印检测阈值,实现对声呐信号的鉴别.通过仿真分析验证了该方法的可行性,在仿真结果中示出该方法在保证具有较高的分辨力,以及较大的水印容量的同时,水印的鲁棒性较好,检测精度得到了进一步的提高.     

拖船操纵运动中水下拖缆的数值模拟分析

采用凝集质量法建立海洋＂缆—体＂系统数学模型,对拖船从稳定直航到回转操纵过程中的拖缆构型、拖体深度变化以及拖缆张力变化等进行模拟仿真研究。通过2个算例,验证程序的正确性,并分析拖船操纵中影响拖体阵列的参数。     

舰船摇摆下探雷声纳工作参数优化设置研究

针对舰船摇摆下,探雷声纳工作参数难以确定的特点,建立了舰船摇摆模型和探雷声纳多波束照射海底模型,定义了探雷声纳有效搜索面积,给出了舰船摇摆下探雷声纳工作参数的最优化设置建议,该方法简便有效,为探雷声纳的作战使用提供了依据。     

Mooring cable tracking using active vision for a biomimetic autonomous underwater vehicle

This study presents a localization system using visual information for guidance and navigation of a biomimetic autonomous underwater vehicle (BAUV). The BAUV tracks a mooring cable using two cameras and sonar. Sonar has good accuracy in detecting longitudinal distances but is poor in detecting lateral distances. Since a stereo image has quantization errors, for the cameras, measurement errors in lateral directions are less than those in the optic-axis direction. An extended Kalman filter was employed to combine observational information derived from the cameras and sonar of the mooring cable position with the navigation data of the BAUV. This work demonstrates, using water tank experiments, the effectiveness of the proposed tracking technique in decreasing uncertainty in position estimations of the BAUV and mooring cable.     

声纳脉冲抑制的技术研究

针对声纳设备工作过程中,如果同时接收到噪声目标信号和声纳脉冲信号,脉冲信号对噪声工作方式而言是干扰信号,直接影响对噪声目标信号的检测和跟踪,影响了声纳正常功能的发挥。围绕这个问题,提出了应用全数字自适应线谱抵消技术实现对脉冲干扰进行抑制的技术研究。     

基于测距声纳与光视觉的水下目标定位方法研究

针对无人水下航行器作业环境的特殊性以及任务需求,为提高光视觉的定位精度,提出了一种基于测距声纳与光视觉的水下目标定位方法。该方法根据摄像机成像的特点,利用测距声纳与摄像机的几何关系设计水下目标定位算法。本文针对规则的水下目标进行定位算法设计,然后通过对水池试验采集的图像中的目标进行定位验证以及误差分析,证明了该定位系统具有较高的定位精度,满足水下作业的需求。     

基于贝叶斯网络的声呐系统战场损伤评估及修复模型

为了解决战场环境下的声呐系统损伤评估及修复（SSBDAR）问题,本文研究了战场损伤评估及修复模型。针对舰艇声呐系统战场损伤评估的因果推理特性,建立了基于贝叶斯网络的战场损伤评估模型,提出了基于贝叶斯网络的评估流程,给出了基于贝叶斯网络的评估决断算法。该模型利用贝叶斯网络对各评估修复节点进行分析,能够解决损伤信息不确定性,而且充分利用舰艇声呐系统各节点的损伤信息,提高了模型评估及修复效率,是解决舰艇声呐系统战场损伤评估及修复问题的一个有效途径。     

基于神经网络的声纳特征级信息融合中目标分类研究

声纳目标特征级融合的主要任务是实现信息压缩、目标身份确定(分类) ,以利于实时处理、决策分析。基于数学模型的各种算法,由于情况复杂,往往很难建立。而人工神经网络通过样本的学习,具有存储记忆、在相似输入下能恢复记忆等特性,从而避免了烦琐而复杂的建模。在神经网络声纳目标识别前的噪声预处理方法中,选用了功率谱特征提取、双谱特征提取算法;在研究了提取的特征后,选取反向传播神经网络(BP)模型;在此基础上构造了BP神经网络,并对网络进行训练与测试,给出识别实验结果。仿真模拟分析证明,基于神经网络的声纳特征级信息的融合,对目标分类有一定效果,为进一步实现声纳信息融合奠定了基础