固态拖线阵和液态拖线阵的试验分析

拖曳线列阵声纳以低频、大孔径等特点而受到关注。作为湿端的主要组成部分,拖线阵的发展也比较迅速。由于应用较早,液态拖线阵技术已经比较成熟。相比于液态拖线阵,固态拖线阵具有自身的特点,因此近年来对固态拖线阵的研究也逐渐增多。为了比较两种成阵工艺对拖曳线列阵性能的影响,进行了湖试,通过对湖试数据进行分析,比较两种拖线阵中阵元一致性和拖线阵波束形成性能的差异。结果表明,在阵元一致性方面,液态拖线阵和固态拖线阵的性能基本相似;在波束形成性能方面,静态时两者性能无明显的差别;在拖曳状态下,固态拖线阵对拖曳时产生的噪声敏感性低,因而具有更好的波束形成性能。     

水下拖曳系统拖曳缆检验方法的探讨

拖曳缆是水下拖体与拖曳平台之间的连接体,为水下拖曳系统的重要组成部分。主要承担电力传输、信号通信以及水下拖体布放、拖曳和回收时拉力的任务。拖曳缆质量的优劣不仅关系到水下拖曳系统是否能正常工作,更关系到水下拖体能否顺利回收的问题。本文系统地介绍了拖曳缆的检验方法及注意事项,希冀对于控制拖曳缆的产品质量有所帮助。     

高海况下布放大型拖体引起的松缆长度计算

在船舶波浪上运动理论的基础上,提出了拖体入水运动时松缆长度计算的数学模型,结合船舶运动的频域和时域分析,得到了计算实际海况下拖曳系统在波浪上收放时发生松缆的概率,对提高拖曳系统的收放安全性有着重要的意义。     

合成孔径声纳中拖体偏航角的估计方法分析

单发射阵多接收阵合成孔径声纳成像中,拖体的偏航角是主要的运动误差之一,为得到高质量的成像结果必须对其准确估计并补偿。主要分析了偏航角的两种估计方法,即偏置相位中心算法和基于相邻两帧图像互相关算法。通过仿真和湖试试验结果表明,在强点目标场景下偏置相位中心算法估计偏航角的精度较低,且随拖体的速度的增加估计精度大幅度下降,当拖体速度过快导致无重叠相位中心时该算法失效,而基于相邻两帧图像互相关算法估计的偏航角相对于偏置相位中心算法不仅精度高,且具有很好的鲁棒性。     

承力传输缆端部承力件设计研究

随着拖曳声纳及拖曳勘察机器人的广泛使用，人们越来越频繁地遇到承力传输缆(即能传输信号，又能承受强大拉力的拖缆)与被拖负载(如拖体、线阵、水下机器人等)的承力连接问题．缆端部承力件设计是否有效、可靠，关系到能否充分利用拖缆强度及拖曳系统的安全性，因而我们有必要对缆端部承力件设计作些研究。本文主要介绍两种不同铠装形式缆端部承力件的设计、受力分析、制造工艺及试验验证情况．     

航向传感器应用于拖曳线列阵声呐的性能分析

拖曳线列阵声呐大多采用航向传感器作为获取拖线阵运动方向信息的手段,由于拖线阵所在空间磁场环境复杂,航向传感器在拖线阵内的姿态也会对输出信号造成影响,使得航向传感器的输出值与真实方位偏离较大,影响了其在拖线阵中的应用。文章分析了影响航向传感器输出准确性的各种因素,针对拖线阵特殊的应用环境,提出了正确使用、校准航向传感器的方法。     

水面拖曳系统的双拖安全性分析

建立了水下拖缆数学模型,并结合拖体空间运动方程和中心差分法,对水面拖曳系统的双拖回转运动进行了仿真计算。根据多种条件下的计算分析结果,提出了提高双拖碰缆安全性的方法。     

随机拖线阵拖曳性能及自噪声试验研究

本文简要介绍拖线阵试验阵系统的基本组成及基阵拖曳特性和自噪声的试验结果。     

拖曳线列阵流噪声抑制实验

拖曳流噪声主要由流激缆阵振动和湍流边界层起伏压力引起的两大类噪声组成。已有研究表明当拖曳线列阵声纳达到一定拖速后,流噪声是限制低频拖曳线列阵声纳探测性能的主要因素,因此,研究流噪声抑制方法对提高低频拖曳线列阵声纳探测能力具有重要的意义。通过设计不同测量阵段构建流噪声测量系统,利用实验测量数据研究流噪声空间相关性和流噪声抑制方法。通过研究表明,利用4~20个密排水听器构成水听器组较单个水听器在500Hz以下可提高8 dB~15 dB左右的流噪声抑制能力,同时也可通过柔性的水听器安装结构达到抑制流激振动流噪声效果。     

1基于以太网的拖曳式线列阵声纳数据传输系统设计

1引言 随着低噪声潜艇和隐身技术的发展,潜艇水下辐射噪声和目标强度进一步下降,声纳探测更加困难.水面舰艇用的主/被动拖线阵声纳,具有较大的空间增益,可以利用传播损失相对较小、目标反射本领较大的低频信号,已被证明是拖线阵声纳的重要发展方向.其中,基阵信号的远距离传输是拖曳式线列阵声纳的关键技术之一.数据传输技术应用于拖曳式线列阵多传感器信号的实时数字传输,与传统的拖曳式线列阵相比,最大的不同点就是传感器信号的远距离传输采用数字信号,而不是模拟信号,这样可以克服模拟信号传输衰减、干扰大等问题.早期限制数字拖曳式线列阵发展的主要因素是数字信号传输问题,然而随着数字技术的发展,尤其是超大规模集成电路技术、光纤技术的突飞猛进,设计小型化、高速率的新型拖曳式线列阵声纳数字传输系统成为可能.     

流噪声背景下的细长线阵甚低频弱线谱检测算法

拖线阵声呐在高速拖曳时,目标潜艇的甚低频线谱特征被淹没在背景噪声(以流噪声为主)中,为进一步提升高速拖曳时细长拖线阵声呐检测目标甚低频线谱的能力,在对细长线阵声呐的流噪声特性进行建模分析的基础上,推导出水听器对流噪声的响应函数,并提出最小均方最优滤波和经验模态分解的联合线谱检测算法,通过海试数据进行验证分析。结果表明该算法能够很好地检测出目标甚低频弱线谱,输出信噪比有一定程度的提高。     

潜用拖线阵初始放缆技术仿真试验研究

潜用拖线阵通常是依靠绞车的控制自动地从舷侧的导管进行收放。初始放缆是潜用拖线阵声呐的一项关键技术。本文对初始放缆问题进行理论分析和仿真试验研究，结果两者符合得比较好。     

基于多普勒-随机共振技术的高精度阵形估计系统研究

潜用拖曳线列阵声呐在拖曳过程中,随着潜艇的运动状态变化,其线阵阵形会产生一定的畸变。速度越慢,其畸变幅度越大。阵形畸变,将影响声呐的探测性能。为有效提高拖曳声呐的探测能力,需对阵段不同拖曳状态进行阵形变化研究。基于以上研究需求的基础上,使用随机共振技术和阵元多普勒频移特性,在实验室或湖上构建了阵形估计系统,该系统可对不同拖曳状态的测试阵段实时地精确估计阵形,满足拖曳线列阵声呐阵形估计技术研究的需求。     

拖线阵声呐若干信号处理问题分析

研究分析了拖曳式线列阵声呐（包括单线阵和多线阵）的有关信号处理方法及其性能,包括阵增益、宽带指向性函数、方位估计的性能限、目标左右舷分辨以及对模型误差宽容的波束形成方法等。指出单线阵的阵增益和方位估计精度是一个重要指标,利用多线阵的水平孔径可以区分目标的左右舷方位。结合拖线阵的湖、海试实验,说明拖线阵信号处理的工程应用情况。     

深海海底剖面仪拖曳系统的设计与仿真

介绍深海海底剖面仪对拖曳系统的功能需求，建立拖曳数学模型，并依据工程实践．对模型作出台理简化．分析比较了单拖体和双拖体系统的仿真结果，表明双拖体系统在安全性和稳定性方面有明显优势。     

多段式拖曳系统低张力缆段隔振方法研究

为抑制拖曳系统中振动沿缆传递对搭载探测设备的影响,建立了多段式的拖曳系统的动力学模型,通过对拖曳系统阻尼成分的分类结合振动传递的衰减定性模型的定性分析。依据成因将缆阻尼分为张拉结构阻尼、水流阻尼和空间扭转阻尼;改变低张力缆与拖曳体组合的设计变量,采用强迫振动的方法,计算振动传递响应特性。设计变量驱动阻尼成分变化,造成了性质不同的响应系统,考察阻尼器设计安装的隔振效应,发现了共振激励现象。     

密集拖线阵分步波束形成试验研究

本文给出对基元密排拖线阵进行分步波束形成与子阵处理得到的湖上拖曳试验主要结果,并和理论值作了比较.试验结果证明理论模型是正确的,本方案在工程上是可以实现的,必要的水下电子部件的体积和重量可控制在线阵组装的允许范围之内,能达到良好的可靠性:和标准方案相比,本方案的试验阵系统,信噪比增益改善9.5dB,系统品质因数提高了17.5dB.     

潜用拖曳线列阵声呐的发展及战术使用

本文简述了拖曳线列阵声呐的优点和发展概状;说明了我国发展拖线阵声呐的必要性和应遵循的基本原则;给出了系统配置和方案设想以及战术使命。     

固体拖曳线列阵流噪声试验研究

拖曳线列阵在现代海军反潜、海洋油气资源勘探中得到越来越广泛的应用。由于液体填充的拖曳线列阵机械强度低,抗蠕变性能差,使用过程中发生污染海洋环境的风险大,于是越来越多的国家开始研究固体填充的拖曳线列阵。固体拖曳线列阵具有更高的机械强度,良好的抗蠕变性能,可以在线阵全寿命期内保持圆截面特性,可靠性高,并具有抑制线阵中呼吸波和膨胀波的固有优势。介绍了固体拖曳线列阵流噪声特性试验方法和试验结果,并对试验结果及其原因进行分析。试验结果表明,频率f >40 Hz时固体线列阵的流噪声低于液体线列阵;对于串在一起拖曳的两种声学段其流噪声与前后顺序无关。     

舰船回转运动时拖曳声纳阵位预报研究

根据船舶操纵性标准方程，预报了拖船水平面的操舵回转运动，由此确定船舶操舵回转时拖点的速度作为拖曳声纳运动预报的拖点边界条件。利用拖缆回转运动计算程序，计算了船舶回转时拖曳声纳阵位，初步讨论了船舶操舵回转对拖曳声纳的影响。