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。     

潜艇跟踪过程中声呐浮标的作战使用

为了提高反潜航空兵跟踪潜艇的效率,在声呐浮标基本组成的基础上,提出声呐浮标在跟踪潜艇时的战斗使用方法,即保持连续目标接触法和保持周期性目标接触法.分别对使用这2种方法时浮标障的布放形式进行了分析,并就声呐浮标跟踪潜艇时的战术质量指标进行了定量计算.研究结果对我海军当前航空兵反潜有一定的现实指导意义.     

GPS声呐浮标定位系统研究

介绍GPS声呐浮标定位系统的组成及工作原理。相对于传统声呐浮标,GPS声呐浮标会使浮标电路功耗增大。但受浮标结构和体制所限,单枚浮标所携带的能量有限,为保证浮标的正常工作时间,系统中增加了一个电源管理模块电路来控制浮标工作的启动时间以减少不必要的电路功耗。     

空投声呐浮标空中运动轨迹研究

声呐浮标是航空反潜最有效的手段之一,为了充分认识声呐浮标高空投放条件,高效率地布放声呐浮标,开展声呐浮标空中运动轨迹研究。描述了声呐浮标空投过程,对模型进行简化假设,建立坐标系;利用飞行力学的相关知识详细地分析声呐浮标自由飞行、开伞变速、稳定下落等3个运动阶段,建立运动方程;举例进行数值仿真,绘制俯仰角、弹道角、速度、运动轨迹等参数的变化曲线;声呐浮标会在一定的时间内实现稳定下落,最大水平位移不变,落水区域可控,竖直位移随时间匀速增加。可以在本文研究基础上进一步开展工作,增加更多随机条件,生成声呐浮标的空投射表。     

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。     

浅海混响背景下吊放声呐主动方式探潜研究

浅海混响估算是研究吊放声呐主动方式搜潜作战使用的关键环节。首先分析声能声呐方程各项的定义,研究最大允许传播损失的计算方法;然后采用Bellhop模型计算吊放声呐与海底散射元之间的传播问题,依据Jackson模型推导海底反向散射强度的计算方法。结合海底散射面积的估算与吊放声呐主动工作满足小掠射角的特点,对负梯度和负跃层声速梯度下的浅海混响进行仿真和分析;结合信号余量的估算,研究2种典型声场条件下工作深度对浅海混响和吊放声呐探潜的影响,并提出相应的吊放声呐工作深度的选择方法。     

航空声呐浮标水中释放过程数值分析

航空声呐浮标依靠水下声系统采集水下目标辐射噪声或者发射声脉冲并接收回波信号,实现探测功能。通过分析水下声系统运动的物理模型,将运动过程分为加速运动、匀速运动和减速运动等3个阶段,分别建立运动方程,求出各阶段的速度函数或位移函数。对相关参数赋值,得出相应曲线和水中释放时间。根据分析的方法和结论,进一步地研究更多类型航空声呐浮标水中释放过程,为反潜作战部署提供理论支撑。     

浅海波导中水平时反线列阵布放深度选择研究

  目的  为提高实际海洋环境中不同季节时的水声通信和声呐探测能力,对浅海声传播的最佳深度现象进行研究。  方法  运用简正波方法,针对不同季节的典型声速剖面,计算典型声速剖面下不同频率和不同接收点深度的非相干声传播损失随距离和深度变化的伪彩图,研究不同声速剖面对声传播最佳深度的影响。  结果  结果显示：低频时,最佳深度不随声速剖面和声源深度的变化而变化,始终位于海水层中层附近;高频时,当声源位于等梯度海水层或负跃层下较深海水的等温层时,最佳深度位于声源深度和声源在等声速层内的对称深度,正梯度和负梯度下的最佳深度位于声源深度处。  结论  研究结果可为水声通信的接收点深度和被动声呐位置的选取提供参考。     

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。     

宽带噪声干扰器对被动声呐的干扰作用研究

通过对宽带噪声干扰器作用原理和被动声呐探测原理的分析,得到噪声干扰器与本舰相对于声呐的有效方位开角,提出了基于角度和能量求解干扰器对声呐干扰范围的计算方法,并对干扰范围进行了实例仿真.此结论对干扰器的作战使用具有一定的理论指导意义.     

被动声定位技术的浅海近距离应用

利用被动声呐的三元测距技术能对浅海水面非合作声源目标进行定位。针对浅海背景噪声强,目标信号稳定性差的特点,采取了预白化方法提高高频信号的利用率,从而提高互相关时延估计的稳定性,又使用后置筛选方法选出可信度高的定位结果,解决了浅海近距离定位中的稳定性问题。通过海上实验对定位方法的稳定性进行验证,并将被动定位轨迹与目标航行的GPS轨迹进行对比。结果表明,在浅海近距离的定位稳定性较高,定位精度可达到米的量级。     

浅海近距离混响空间方向性试验

三分量压差式矢量水听器能够同时测量声场的声压p(t)和振速的2个正交分量vx(t),vy(t).为了研究混响的空间特性,以瞬时声能流和瞬时方位为基础,利用2个压差式矢量水听器同时对浅海近距离混响场的水平方向性和垂直方向性进行测试和分析.结果表明:声能流方法可以大致地描述混响场的方向性特性,能够揭示散射信号方位角或散射体的空间分布,同时还可以检测和判断目标的距离和方位,并且对海面和海底散射特性的研究以及主动声呐探测都具有重要意义.     

基于简正波模态的浅海声传播的最佳深度规律研究

在给定距离情况下,声能量在深度方向上的分布并不均匀,体现在声传播损失在不同深度之间的差异可达20dB,因此研究深度方向上的声传播损失最小点即最佳深度对水声通信和探测有一定帮助。采用简正波方法对最佳深度的影响因素进行研究,得出声源频率、声源深度和海水深度对最佳深度的影响最大,并在理想液体波导中研究了海水深度和声源频率主导的简正波模态阶数对最佳深度影响,得出在给定声源深度情况下,简正波阶数是影响最佳深度的唯一因素。当海水中简正波阶数从1逐渐增大时,最佳深度也从海水层中部逐渐向海面和海底移动,当简正波个数足够多时,最佳深度稳定在声源深度和声源的对称深度。     

浅海中运动船舶的数值模型

船舶数值模型是研究船舶操纵的有效方式,对于提高船舶航行安全具有重要的现实意义。本文在深海中船舶操纵模型的基础上,根据浅海航行的特点,对模型中的螺旋桨的干涉参数、力矩等因素进行修正,最后进行浅海中船舶回转仿真实验,实验结果表明浅海中,船舶吃水变小,回转圈直径则变大。     

基于矢量水听器浅海波导中海面噪声场的空间特性研究

矢量水听器能够同时测量声场的声压p（t）和振速的3个正交分量vx（t）,vy（t）,vz（t）。本文以射线理论为基础,不考虑声线间的相互干涉,将Harrison的噪声场声压相干模型扩展至声压和振速间的相干模型,对基于矢量水听器浅海波导中的海面噪声场的空间特性进行了研究。结果表明,在浅海波导中,海面噪声场的声压p（t）和振速垂直分量vz（t）是强相干的,与振速水平分量vx（t）和vy（t）是不相干的;声速分布对海面噪声场垂直相干特性影响较为明显;海面噪声场的声压和振速的噪声级与声速分布具有较强的相关性。     

浅海领域多天线阵列信号盲分离技术

浅海水声环境非常复杂,包含了各种各样的大量噪声干扰。根据水声检测器监测到的信号会被这些隐藏的异常信号干扰进而影响传输,同时也给有效信号的获取造成困难。盲分离技术可以模仿人的认知能力,通过不断迭代有效选择所关注的信号,被认为是解决该问题的有效途径。本文采用一种慢特性分析方法来解决浅海环境下非线性盲源分离问题,仿真实验的结果也进一步验证了本文方法的有效性,加快了收敛时间,提高效率。     

The effect of precession-induced changes in the Mediterranean freshwater budget on circulation at shallow and intermediate depth

The Neogene marine sedimentary record of the Mediterranean basin is characterised by the regular occurrence of organic-rich layers or sapropels. These sapropels are known to correlate with the precession cycle: their deposition coincides with precession minima. This correlation is thought to be caused to a large extent by a precession-induced increase in the amount of freshwater reaching the Mediterranean Sea. In the literature, various sources of this extra freshwater have been identified and different mechanisms as to how this freshwater flux leads to sapropels have been proposed. In this study we investigate the effects of precession-induced changes in the freshwater budget using a regional ocean general circulation model of the Mediterranean Sea. Emphasis is on the effects at the surface and at intermediate depth. The forcing of the ocean model is adjusted to precession minimum conditions on a parameter by parameter basis. Novel to our approach is that the value of the required adjustments is taken from a global coupled climate model with which experiments have been performed for the present day (close to precession maximum) and precession minimum. With the ocean model we focus on the extent to which extra runoff from either south (specifically: the river Nile) or north and changes in net precipitation over the sea itself lead to a more stable stratification; this we judge by the associated reduction of the sea surface salinity and mixed layer depth in the regions of intermediate and deep water formation. Our main finding is that the effects of (1) increased discharge of the rivers coming from the north, and (2) the increase in net precipitation over the sea itself, are of equal or greater importance than that of increase in Nile discharge.     

浅海中四桨运动舰船产生的轴频电磁场

舰船轴频电磁(EM)场可应用于新型鱼雷武器引信,运动舰船轴频电磁场建模可通过运动的垂直时谐偶极子实现。本文根据单个运动垂直时谐电偶在海水中固定场点产生的电磁场公式,采用基于汉克尔变换的快速FFT算法得到t时刻在固定场点产生的电磁场,通过推导得到4个运动垂直时谐电偶极子在固定场点产生的电磁场公式。通过推导的公式对四桨运动舰船的轴频电磁场实现仿真。