一种基于小孔径基阵的高精度水下目标被动定位方法

研究小孔径基阵条件下的高精度水下目标被动定位是一个具有实用价值的问题。提出一种基于矢量水听器和小孔径标量圆形阵的高精度水下目标被动定位方法。将矢量水听器置于标量圆形阵的圆心处,综合利用标量阵常规波束形成的稳健性和矢量水听器的测向原理,可大幅提高目标的测向精度。并利用多个基阵进行空间方位交汇可对目标进行测距。当存在多个目标时,通过基阵两两组合进行"举手表决"剔除伪解的方法,还可分辨多个目标。仿真结果表明,在4个基阵围成的边长5 km的正方形探测区域内,3个目标测向精度均在1°以内,相对测距误差低于5%,验证了该方法的有效性。     

水声定位方法研究进展

水声定位是实现水下定位的关键技术,也是近年来的研究热点。以声速修正和基阵布放为切入点,针对声速不确定、基阵布放设计不合理等问题综述提高水声定位精度的研究进展。针对基阵布放问题,重点对比基阵尺寸及基阵阵型阵元2种改进方案的研究现状。研究表明,为提高水声定位精度,进一步的研究应在以下3个方面展开:在声速修正方法研究中,遗传算法和粒子群优化算法相结合,可以在不提高计算量的情况下优化稀疏有效声速表,使定位精度得到进一步提高;基于组合基阵定位系统辅助的声速修正算法能够使定位误差更小;综合考虑阵元数目与所需定位精度的折中方案,能够本着降低布放成本的原则,通过优化不同阵元间距来提高超短基线的定位精度。     

一种基于圆型基阵的声信标探测仪的设计与研究

马航MH370事件暴露出我国的海上搜救能力与国外先进技术相比存在巨大差距。为切实提高我国海上应急处置能力,加快深海探测技术与探测设备的推进进程,在分析国内外声信标搜寻定位的相关技术现状基础上,提出了一种基于圆型基阵的黑匣子声信标探测仪的设计思路。依照3 km的探测距离需求设计了64元的圆型接收换能器基阵,对其在黑匣子声信标信号搜寻具体应用中的关键性能指标进行仿真,并分别从系统框架设计、模拟信号处理设计、数字信号处理设计和控制与导航软件功能设计等四个方面分析了该系统的处理流程和应用方法。研究证明该设计拥有探测距离远、方向分辨力高、使用相对灵活的特点,具有重要的工程应用价值。     

舰载捷联式猎雷声纳基阵数学平台的建立与仿真研究

分别建立猎雷声纳基阵在舰艇作摇摆运动、荡运动及摇摆引起基阵线位移情况下的基阵伺服系统转角指令信号与指向控制信号、艇运动姿态角变换关系的数学平台模型并进行计算机仿真验证;仿真结果证明所建平台模型的准确性,为“捷联式”猎雷声纳基阵建立稳定平台和控制稳定系统的实现提供了理论依据。     

水声二维角估计中几种基阵的方向图比较

均匀圆阵、矩形面阵和十字阵是水声二维角估计中最常见的3种基阵阵形.在相同阵元数和目标方位参数的条件下,对这几种阵形方向图的相关技术指标进行了性能分析.仿真结果表明,均匀圆阵分辨力较高,矩形面阵空间增益最高.     

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。     

水下远程探测的研究和发展方向

水下反潜战和海洋开发是引领水下远程探测发展的源动力,深入开展水声物理、水下声系统(换能器和基阵)、水声信号处理及水下网络的新理论和技术研究,是提高水下远程探测能力的发展方向.     

多基阵二维目标的联合测时差定位技术研究

通过对多声纳基阵二维目标联合测时差定位算法及精度分析,给出系统具体的定位公式和误差计算公式,对不同基阵布阵形式下的目标GDOP分布情况和基线等对GDOP的影响进行了仿真分析.结果表明,定位误差与目标和基阵的位置、测时差误差等有关,基阵布阵形式不同,误差分布也不同.     

基于多基阵信息融合的目标定位仿真实验

为了有效提高被动自导作用距离和目标参数的估计精度,针对水下航行器的多个基阵,采用信息融合方法,从波形级融合和波束级融合2个方面,对多个基阵的目标被动定位方法进行仿真实验研究,并给出了各种融合方法的统计性能分析。仿真结果表明,多个基阵的信息融合可有效提高目标的定位精度,使低信噪比时的检测能力提高1～3 dB,从而提高被动自导的有效作用距离。     

水下噪声基阵测量系统对空间源的响应

在水动力试验设备或海上实船作水下辐射噪声的测量中，为提高测量信噪比和估计噪声源强度空间分布，采用了多焦点的聚焦基阵，对于幅度补偿和幅度归一化补偿的聚焦基阵，讨论和计算了基阵对聚焦点附近的声源位置的响应（声场分布）。