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。     

利用线阵像机估计目标运动参数

针对线阵像机拍摄运动目标获得的目标变形的扫描影像,本文提出了一种利用线阵像机估计目标运动参数的新方法。该方法根据线阵像机的一维成像模型,采用目标上特征点之间关于时间和空间的成像关系,构建了关于目标运动参数的非线性方程组,将目标方位、速度等运动参数的估计问题转化为非线性最优化求解问题。在交通车辆运动分析中利用车牌照的线阵成像变形,实现对车辆运动速度、方向的估计。实验结果表明,该方法具有较好的实用性和估计精度。     

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。     

利用拖线阵声呐目标方位信息估计目标距离的研究

本文基于运动分析的方法.试图利用拖线阵声呐的方位信息对匀速直线运动目标进行被动估距.在数据处理上采用广义最小二乘法.把相关残差经过滤波变为白色残差,达到无偏估计.本估计要求声呐每隔2s提供一次方位信息.200s作一次机动.基于本算法的被动估距具有较好的收敛性和精度.     

本艇机动时拖曳阵的阵形估计及左右舷分辨方法

本艇机动时，拖线阵的阵形畸变非常严重，降低了拖线阵检测微弱目标的能力，利用畸变拖线阵接收到的声场数据作阵形估计，然后利用估计出的畸变阵形信息作宽带检测和目标左右舷分辨。实验数据处理结果表明，该方法可以提高畸变阵的宽带检测能力，很好地分辨目标的左右舷。     

矢量线阵MUSIC算法抗空间混叠性能研究

利用矢量线阵可以提高对目标参数估计的性能,探讨了矢量线阵MUSIC算法的抗左右舷模糊性能和抗空间混叠性能。理论研究和外场试验结果表明,矢量线阵消除了声压线阵MUSIC方位谱的左右舷模糊,在阵元个数保持不变的条件下,空间降采样时,矢量线阵MUSIC空间谱不仅提高了方位估计的精度,而且能够抗空间混叠,在相同的条件下．矢量线阵MUSIC空间谱的抗空间混叠性能明显优于矢量阵常规波束形成方法。     

ATM技术在拖线阵中的应用研究

拖线阵由于远离本舰工作。其水听器数据的传输需在阵内完成．拖线阵为获得不同的阵增益和工作频带，要求其声学孔径可灵活的进行增减。这要求采用的数据传输技术可适应声学孔径的这一变化．本文就ATM技术在拖线阵数据传输上的应用进行了研究，构成的ATM网络系统试验．结果表明。基于ATM技术的数据传输体系可支持声学孔径实现灵活扩展．     

拖线阵承受机械牵引力的理论分析

通过理论计算，分析影响拖线阵承受外牵引力能力的结构因素，给出拖线阵最大允许牵引力的计算方法，提出改进拖线阵结构的措施。     

ESPRIT扩展孔径技术在矢量水听器线阵中的应用

ESPRIT算法是一种用信号旋转不变性来估计信号参数的方法,属于子空间分解技术。应用于矢量阵扩展孔径的方位估计时,则需要一定的算法去除其本征模糊。文中提出了一种适用于矢量水听器线阵的ESPRIT去模糊算法——MUSIC,并与另一种粗略估计去模糊的方法在性能上作出比较。仿真的结果证明:使用MUSIC方法不仅可以去除ESPRIT算法中的本征模糊,还可以克服线阵中的左右舷模糊问题,就不必进行归一化、不需要考虑声压传感器的存在。不论是单目标方位估计还是双目标分辨都具有更大的方位角估计适用范围和更强的稳定性。     

密集拖线陈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史试验主要结构，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，本方案的选择阵系统，信噪比增益改善９．５ｄＢ，系统品质因数提高了１７．５ｄＢ。     

三元组线列阵分裂波束目标方位跟踪方法

针对单线阵进行弱目标跟踪时容易受到强目标影响的问题,将三元组线列阵进行分裂波束定向,可提高对弱目标的方位跟踪能力。通过将三元组线列阵等分为两个三元组子阵,对两个三元组子阵分别进行心形波束形成,利用各自心形波束输出进行分裂波束处理得到目标方位。与常规单线阵分裂波束目标跟踪方法相比,该方法不但能给出跟踪目标的左右舷信息,同时提高了不同舷侧存在多目标时的目标跟踪能力。对海试数据的实际处理结果表明,三元组线列阵分裂波束定向时提高了对多目标的方位跟踪能力。     

聚焦线阵幅度权处理的研究

在舰艇辐射噪声测量中,为提高测量信噪比和估计噪声源强度空间分布,采用了聚焦线阵。在聚焦线阵的幅度补偿处理中,为使不相干背景噪声处理的输出最小,引出最佳阵增益处理,它和幅度补偿处理同属一类由一参量表示的权处理。本文讨论了各种权处理的阵增益及对不相干背景噪声的输出与最佳阵增益处理的输出之比,并给出了计算曲线。     

矢量传感器线列阵波束域MUSIC方位估计

在研究矢量传感器阵列目标估计基础上,本文首次在矢量传感器阵列处理领域将矢量阵波束形成与波束域目标估计算法结合起来,实现了高精度目标方位估计,与常规阵元域和波束域方法相比,提高了多目标估计性能,增大了阵列输出增益,大大减小了计算量.仿真验证了本算法的优越性.     

拖线阵自适应本舰噪声抵消系统

本文根据自适应噪声抵消的基本理论和拖线阵本舰噪声的时空特性,提出一种利用端射波束作参考、采用最小二乘格形算法的拖线阵自适应本舰噪声抵消系统模型。理论分析和计算机模拟表明,本系统是一个较理想的次最佳本舰噪声抵消模型。本系统对实际拖线阵试验数据的处理亦取得了较好的效果。     

多线阵波束域相关处理方法研究

研究了基阵接收信号的相关性与阵增益和定向精度的关系。在存在干扰条件下,分析了阵增益与信噪比、干噪比以及信号与干扰的到达角间隔的关系。指出只有当信噪比足够大时,阵增益才趋于理想的10log10（M）阵增益（M为阵元数）,并推导了估计定向精度的分析表达式。在特定浅海声传播条件下,分析了多线阵的水平和垂直相关性,并利用信号的相关性提出一种不依赖于多线阵阵形监测的相关波束检测方法。     

线阵声诱饵对抗具有尺度识别能力鱼雷的分析与仿真

为了研究线阵声诱饵对抗具有尺度识别能力鱼雷的性能,以分裂波束和方位走向法为例,分析了鱼雷对尺度目标回波的识别方法,以此为基础探讨了线阵声诱饵在对抗具有尺度识别能力鱼雷时的若干技术问题,通过仿真验证了线阵声诱饵对抗尺度识别能力鱼雷的有效性。本文证明了线阵式的声诱饵可以有效模拟舰船目标的尺度特征,在对抗有尺度识别能力的鱼雷时是很有意义的发展方向。本文所给出的仿真方法,除了建立线阵诱饵在诱骗有尺度识别功能鱼雷的仿真模型外,还可以作为物理模型应用在诱饵工作程序中,提供各阵元的延迟时间等声学参数。     

目标跟踪在拖线阵左右舷分辨中的应用研究

针对常规拖线阵声呐存在的左右舷模糊问题,提出了一种将平台机动与目标跟踪相结合的拖线阵左右舷分辨方法,利用镜像产生左右舷目标对,根据真实的跟踪目标及其镜像目标的速度差来自动判决目标左右舷.通过仿真分析,对于10 km距离以上的目标,不管位于左舷还是右舷,平台通过小角度转向5°,经过2个扫描周期,真实的跟踪目标与其镜像目标...     

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。     

拖曳线列阵水动力学建模及稳态偏航特性研究

通过建立拖曳系统的三维动力学数学模型和海流数学模型,根据缆阵受力情况,推导出缆阵动力学运动方程,分析了已知的均匀海流和不均匀海流对拖缆-线阵偏航的影响：海流均匀时,拖曳速度、海流速度大小和方向决定了偏航角;海流非均匀时,偏航角的求解相对复杂,与海流速度、方向、拖速和线阵末端深度以及拖曳系统参数均有关,这对拖线阵的使用有较大的工程意义。     

长线阵联合阵形估计系统研究

针对长线阵易发生阵形畸变问题,提出一种基于非声传感器和水动力模型求解的联合阵形估计系统。该系统在充分利用非声传感器信息的基础上,进一步根据拖线阵水动力模型,求解实时阵形,实现阵形估计。仿真实验及数据分析表明,与传统的阵形估计算法相比,该系统的估计精度提高10%以上,对工程实践具有较高的指导意义。