小基阵高精度时延估计方法研究

根据声测被动定位对声学基阵提出的要求,给出了当基阵尺寸较小的情况下,影响声测被动定位精度的关键因素。同时分析了多种广义互相关时延估计方法的性能,并用实测的直升机声场数据进行了实验仿真研究。结果表明,采用广义互相关方法,能有效地提高小基阵声测被动定位的时延估计精度,其精度比常规方法高出2倍以上。     

某被动声探测系统基阵设计

为探测反辐射无人机，采用被动声探测系统是一种有效的方法．根据系统探测要求，基阵选择采用结构简单的线列阵和各向波束均匀的圆弧阵组合成半圆柱型传声器阵列对飞机噪声进行接收，在阵列设计时，考虑反辐射无人机螺旋桨噪声的频率特点，针对阵列指向性受影响的因素，对阵元数、阵列长度、频率响应等参数进行了优化设计，分析结果表明半圆柱型基阵在波瓣宽度和增益上满足系统对无人机的探测要求．     

壳体声接收基阵噪声数值计算方法在优化检测性能中的应用

壳体声接收基阵的被动宽带检测性能是基阵优化设计的一个重要准则,然而优化过程需要波束形成器输出端噪声的先验信息.针对壳体声接收基阵承受近场离散噪声源干扰的问题,提出了一种数值计算基阵噪声响应的新方法,即利用边界元理论和SYSNOISE软件对噪声场进行数值计算,并将得到的波束形成器输出端噪声信息应用到提高基阵被动宽带检测性能的优化设计中.利用这种方法,一方面使得波束形成器输出端的噪声计算不再局限于基阵结构简单规则的情况,另一方面克服实际测量噪声场耗费大、不易推广等困难,使得壳体声接收基阵的宽带检测性能在其物理建造前就可以进行优化设计,获得良好的性能预报.以11元共形阵为例,对基阵各个阵元的噪声响应进行数值计算,并在此基础上对该共形阵进行基于提高被动宽带检测性能的优化设计.仿真结果表明,优化出的加权系数有效地提高了波束形成器输出的信噪比,使壳体声接收基阵获得良好的被动宽带检测性能.     

一种新的机动平台红外单站被动定位算法

介绍了一种基于红外成像、序列图像处理和三维运动分析技术的对机动目标的红外单站被动定位新算法．该算法通过对红外成像目标的实时测量信息求解出目标相对测量基站的距离．适用于机动测量站与机动目标之间匀速、匀加速和变加速等各种相对运动模型，具有定位精度高、体积小和便于机动的特点．该算法对可见光成像单站被动定位同样有效．     

无源单传感器声目标纯方位定位改进算法

该文利用被动声目标的方位角以及方位角变化率信息，提出了无源单传感器单目标纯方位定位与跟踪算法，与现有算法相比，在保证定位精度的情况下，该算法提前一个周期完成对第一个点的定位，加快了系统响应速度，减小数据的时滞。     

一种小基阵高精度低空目标无源方位估计算法研究

当前的低空目标无源声探测技术多是基于时延估计算法实现的。存在的突出问题是 ,当阵的尺寸较小时 ,难以满足方位估计精度的要求。提出了一种基于二维压差式矢量传感器复声强分析的低空目标方位估计算法 ,对算法的性能进行了分析。采用实测直升机辐射噪声数据进行了仿真实验 ,研究了基阵尺寸、积分时间和信噪比等参数对目标方位估计精度的影响。仿真结果表明 :在信噪比为 0 d B,阵的尺寸为 0 .2 m时 ,方位估计误差小于 2°,有效地解决了低频小尺寸基阵和高精度条件下的无源声测向 ,为低空目标无源声探测提供了一种新的技术途径。     

多基阵声测被动定位及定位精度分析

提出了一种多阵声测被动定位方法并给出了其性能分析。该方法采用单个阵估计声源方位和阵与阵间相应传声器时延的方法进行声源定位，充分利用多阵之间信号的相干特性；研究了在不同的阵间信号相干系数下的声源定位及定位精度的克拉美-罗下界。仿真表明：利用阵间相干信息的定位方法，其定位精度明显优于不利用阵间相干信息的方法；既使相干系数很小，也可明显地改善定位精度。     

边界元计算内外声场耦合及流体目标声散射

为研究水下目标的耦合声散射问题，将声类比边界元技术应用于内声场、并考虑流体目标内外声场的耦合，建立了水下运动流体目标声散射的物理模型和数值方法．对于长圆柱和旋转椭球外型的流体目标，给出了几组声散射数值仿真结果，并和解析方法（变形圆柱法）的结果进行比较；比较结果的一致验证了该方法的正确性和有效性．该方法能够研究任意声波入射条件下复杂外形运动流体目标内外声场的耦合，结合结构的有限元描述，该方法将用于水下弹性结构的声耦合响应分析．     

近场波束零陷权声图测量干扰抑制技术

聚焦波束形成声图测量技术是一种近场高精度声被动定位技术.为了抑制近场声图测量过程中干扰声源对待检测声源定位的影响,给出了一种基于近场聚焦波束零陷权的声源干扰抑制方法.经过理论推导分别给出了权在窄带信号情况下和宽带信号情况下的解析形式,该权具有形式简单,计算量小等优点,适合实际工程应用.对权的性能进行了仿真及实验验证,结果表明,该权可以有效地在近场干扰声源位置上形成指向性零点,从而抑制掉干扰声源对声图测量的影响,改善对待探测声源的声图测量效果.     

多波束声呐基阵一体化自校准方法

为了保证多波束测深系统的探测精度,在系统组装前需要对多阵元接收换能器基阵进行指向性测量和目标方位波束响应校准。针对常规方法中图像散焦问题存在的不足,本文提出了一种多波束声呐基阵一体化自校准方法,将换能器基阵和信号调理采集电路一体化测量,利用目标方位波束响应输出测量换能器基阵波束指向性。推导了阵元间距误差对测深结果产生的影响,采用聚焦波束形成技术,在小尺寸水池条件下开展校准实验研究。通过在水池中预先获得的方位波束角误差曲线,对多波束测深声呐外场实验数据进行了归位补偿,实现了多波束声呐基阵一体化自校准。实验结果表明:该方法能够保障多波束声呐的有效覆盖范围,具有较强的实用性和重要的工程应用价值与推广价值。     

Research on Acoustic Localization Algorithm Based on Dual Four-Element Arrays

The passive acoustic locating technology is widely used in military fields.The traditional locating method with single array has low precision of distance estimation,but comparatively high precision of angle estimation.According to the characteristic,the algorithm for acoustic passive localization based on the azimuth angle and geometry position of the two arrays is derived to estimate the target distance,and the simulation for the factors that affect the localization precision also proceeds.The result of the simulation shows the precision of localization estimation with dual arrays is superior to that of single array,and the passive localization algorithm based on dual array can meet the practical demands.     

MSPDAF算法在低空监视信息融合中的应用

为了实现对低空空域运行航空器的有效跟踪,进而保障低空空域运行安全,将一次雷达与无源雷达进行组合,运用MSPDAF算法进行两种雷达协同监视的信息融合,并将回波源于目标的概率应用于目标状态估计中.仿真结果表明,该算法相比单独一种雷达的跟踪算法具有更好的融合精度,能够在电磁环境复杂的低空空域中有效地进行目标跟踪,从而可以应用到低空空域航空器的监视,为低空运行提供更高的安全保障.     

爆炸冲击波对目标的毁伤概率算法研究

针对爆炸冲击波对目标毁伤这一复杂问题进行了合理的简化,研究了冲击波对梁结构的弯曲破坏问题。利用一些实验结果,估计冲击波对目标的机械破坏作用。在综合考虑战斗部装药质量、爆炸点距目标距离、爆炸高度的环境压力、目标几何尺寸以及目标抗冲击载荷能力等各种随机因素的基础上,利用概率论知识,提出了一种新的爆炸冲击波对飞机结构毁伤概率的计算方法。算例分析表明,此方法能够对目标在爆炸冲击波超压作用下的易损性进行评估,且是实际和可行的。     

船舶水下被动磁性定位研究

分析了一种对水面及水下铁磁物体的水下被动磁性定位技术,首先,建立船舶的旋转椭球体和磁偶极子模型,采用2个或以上的磁场传感器,采集目标通过时的磁场数据。在已知传感器间距时,解算模型,可得到传感器与的目标的空间位置。适用于合作目标和非合作目标。该技术综合磁性船模磁场数据以及实船的海上测量数据对目标进行定位计算,定位精度优于水声被动定位法,结果稳定可靠。该技术已成功应用于一种海上机动舰船物理场测量系统中。     

自适应声学结构中基于声辐射模态的有源控制策略

研究了结构振动模态和声辐射模态之间的对应关系,并利用该关系建立了一种新的自适应声学结构有源控制策略,即引入单个或多个次级结构抵消初级结构振动模态对应的主导声辐射模态,使得主导辐射模态的声功率最小,从而控制总辐射声功率。研究结果表明:利用该控制策略,只需引入4个次级板同时抵消结构前4阶辐射模态的声功率,即可控制结构所有振动模态的声辐射,在宽频带范围内取得满意的控制效果。     

组网无源雷达高速多目标初始化及跟踪算法

针对无源相参雷达系统多个高速机动目标跟踪问题,提出一种扩展的多模型概率假设密度滤波器的粒子滤波实现方法． 传统的多模型概率假设密度滤波器假定新生目标的强度函数先验已知,但是无源雷达背景下新生目标可在监视区域任意位置出现,且速度取值范围大,此时传统方法失效． 基于传统多模型概率假设密度滤波器,利用各时刻远离多目标状态估计的定位结果,自适应初始化各时刻新出现的目标,有效跟踪多个高速机动目标． 仿真实验验证了该方法的有效性．     

一种新的磁偶极子反演定位方法研究

针对目前报导的磁定位算法存在多解、计算速度慢等问题,本文根据水下目标磁场的远场分布特征,提出了一种新的磁偶极子反演定位方法,并建立了目标磁场分布的定位模型,同时提出了双标量磁探仪探测定位方法,完成了水下目标磁异常定位仿真计算.仿真结果表明,定位误差在30 m以内的概率达到了96 ％,定位误差在60 m以内的概率达到了100％,当目标处于不同方位时的定位结果均满足要求.该方法克服了现有算法的缺点,定位结果更为准确,可以满足水下目标准确定位的要求,具有较强的实际应用价值.     

均匀分布位置参数一种估计的渐近分布及应用

对区间长度为定值均匀分布位置参数的点估计量进行了研究,得到位置参数点估计量的渐近分布,讨论了渐近分布的相关性质,给出了位置参数的区间估计及其假设检验方法.