大功率主动拖曳线列阵声纳探测距离仿真研究

大功率主动拖曳线列阵声纳具有脉冲信号频率低、基阵孔径大、作用距离远的特点.为了研究海洋水声环境对其作用距离的影响,根据其作用原理、声纳结构和使用原则,构建了该类声纳在不同海洋水声环境条件下的探测距离仿真模型;采用面向对象程序设计方法设计实现仿真软件,通过模型校验和仿真,研究了入射角、工作频率等参数对声纳作用距离的影响.根据仿真结果分析,该模型对该类声纳探测距离的性能具有较高的仿真度,研究成果为该类声纳的全功能仿真奠定了基础.     

水下战场环境虚拟仿真系统

针对水下战场环境对海军武器装备战斗力的影响,研究并提出基于虚拟现实和可视化技术的水下战场环境虚拟仿真系统总体结构,建立系统仿真模型,以海洋环境主要特征参数和水声模型为基础,实现对海洋地理环境、水文环境以及水声环境的综合仿真和可视化分析,从而为水下战场环境的认知、模拟训练以及作战应用提供有效手段。     

基于非质点模型的纯方位解距离方法

目标距离是战场进行作战决策和武器使用时考虑的一个重要参数.在传统的二维被动跟踪系统基础上,将目标建模为椭圆刚体.论文借鉴修正极坐标(MPC)的思想,利用刚体目标的尺寸参数,建立目标的状态模型和测量模型.采用无迹卡尔曼滤波(UKF)算法进行解距离,为工程实现提供了可能性,并从不同的初始条件下分析了距离误差.Monte-Carlo仿真表明:在新的状态模型下利用UKF算法进行解距离,可以达到较高的精度.其中传感器与目标的相对速度和刚体目标的尺寸对距离解的精度影响较大.     

水声传感器网络仿真框架UASNSF的设计

仿真是目前水声传感器网络的主要研究手段,在总结现有水声通信网络仿真工作的基础上,提出了水声传感器网络仿真框架UASNSF,并对其体系结构、组成模型、应用场景等几方面进行了描述,最后通过一个典型的水声传感器网络仿真应用,对该框架的实用性进行了验证.仿真结果证明,该仿真框架兼顾了模型准确性和仿真效率,可以方便地实现对水声传感器网络系统的全面模拟,为水声传感器网络的研究与设计提供了较好的实验平台.     

水声传感器网络节点定位技术综述

在水声传感器网络的应用中,只有当传感器节点的位置已知,获得的信息才具有意义.因此,节点定位技术是水声传感器网络研究的一个重点和热点.首先分析了在水声环境中的传感器网络节点定位技术的特点;在此基础上分类介绍了距离无关定位算法和距离相关定位算法,其中重点阐述和分析了距离相关算法的测距技术、基于固定锚节点算法和基于移动锚节点算法;最后总结并展望了水声传感器网络节点定位技术的发展与研究方向.     

以潜制潜的搜索效能分析与仿真

潜艇在未来的联合反潜作战中将担负重要的使命任务,但是由于潜艇搜索作战仿真模型的匮乏,严重影响了作战研究的科学性.建立潜艇对潜搜索效率模型成为以潜制潜作战研究的瓶颈问题.在认真研究潜艇的搜索过程和影响其搜索效率的各种因素的基础上,分两种情况(反潜潜艇发现目标的距离大于目标开始规避反潜潜艇的距离、反潜潜艇发现目标的距离小于等于目标开始规避反潜潜艇的距离)建立了潜艇对潜搜索效率模型.通过对潜艇搜索效能的仿真分析,提高了以潜制潜作战研究的科学性,给出了保证和提高搜索效率的使用方法.     

纠错码在PDS系统中的应用研究

本文模拟水声信道环境,尝试将RS码、卷积码分别与Pattern时延差编码（PDS）通信体制相结合,构造出不同的编码Pattern时延差（CPDS）系统.通过仿真,从码率、码长、约束长度的变换中给出对比结果,并分析了性能差异的原因,从而得知构建高性能CPDS系统时纠错码参数选择的原则.最后,仿真实验得出了应用RS码的CPDS通信体制更适用于水声通信.     

面向海洋监测的水声传感器网络节点定位算法

为解决面向海洋监测应用的大规模水声传感器网络的节点定位问题,首先,采用整数线性规划理论,提出了多目标约束的水面网关优化部署策略;其次,针对水声传感器网络不同节点的特点,设计不同的定位方案,提出了有预测性的水声传感器网络节点部署算法。仿真实验验证了该方法的可行性与有效性,结果表明,该算法能明显提升节点的定位范围,降低通信能耗,减小定位误差,为水声传感器网络的海洋大规模部署提供相应技术指导。     

水声传感器网络数据传输能耗分析

水声传感器网络设计的其中一个目标就是提供节点间可靠通信的同时,能量消耗最小化。通过构造简化的场景,参考海洋中水声信号的吸收损失、传感器节点的参数以及实际环境参数推算出水声传感器网络分别在集中式拓扑结构和多跳式拓扑结构下的能量消耗模型。通过仿真得出：在短距离通信时采用中继节点实际上浪费了能量,采用集中式拓扑结构能量效率较高;而在长距离通信时,采用多跳拓扑结构选择合适的中继节点个数有优越的能量效率。     

基于EZW的水下作战环境应用产品压缩研究

如何有效利用海军数据链系统传输战术水声环境产品是海军作战环境保障的关键问题之一.然而,战术水声环境数据具有较强的时空变化性,其数据量相对来说较为庞大,且在实际作战环境中,传输信道存在着各种干扰,特别是在海洋战场环境中,通信传输条件较差,传输时间紧迫,致使图像信息的传输容易受到外部因素的非正常干扰甚至中断,从而影响用户端对图像信息的接收.因此.寻求一种不依赖于通信时间和其它外部情况限制町随时结束编码实现数据压缩与渐进传输的编码方法是作战环境信息处理的一项必不可少的工作.运用目前较为先进的嵌入式小波零树编码算法对战术水声环境数据进行压缩,取得了较好的压缩效果,并在此基础上实现了图像的渐进传输,能够较好的适应复杂海洋战场的需求.