鱼雷稀疏阵高分辨目标声成像方法

鱼雷目标声成像和图像制导是鱼雷在现代复杂水声对抗战场条件下实现准确目标识别和智能化精确制导的最有效途径。为了实现鱼雷图像化目标识别和精确图像制导,针对鱼雷应用特点,研究了鱼雷利用预成空间密集窄波束实现高方位分辨、同时利用各窄波束宽带信号处理实现高距离分辨的目标声成像方法,提出了鱼雷声成像高频非均匀复合稀疏阵及其波束形成方法,分别给出了宽带信号高距离分辨成像处理方法和基于双阈值分割及模糊聚类的目标声图像优化处理方法,有效实现了空间方位和距离高分辨的鱼雷目标声成像。该方法大大减小了硬件规模,易于工程实现。计算机仿真和水池试验结果表明,该鱼雷目标声成像方法可以有效获取目标声图像,并具有很高的方位和距离分辨能力。     

水下目标回波亮点高分辨方位估计与仿真

水下目标回波亮点识别技术是现代声纳系统与水声对抗的一个极为重要的组成部分。基于单源方位精估的短脉冲切割方法,对于发射信号为长脉冲以及正横中轴方位下的目标回波亮点方位估计效果较差。因此研究基于多源的水下目标回波亮点高分辨方位估计方法具有重要的应用价值。本文重点研究了水下目标回波亮点高分辨方位估计方法,首先采用基于共轭倒序阵盖氏圆准则的方法对目标回波进行解相干和亮点数估计,然后在此基础上进行目标回波空间谱估计以获得目标亮点的方位。在具体仿真过程中,采用板块元散射方法仿真目标回波,并在此基础上进行高分辨方位估计,取得了较好的仿真效果。结果表明,本文的研究对于正横中轴方位的潜艇目标识别具有一定的应用价值。     

一种二维解相干MUSIC算法

提出一种积基于垂直阵列的解相干二维MUSIC算法,此算法大大改善了信号的波达方向DOA估计性能,特别是相干信号的DOA估计能力,计算机仿真结果证明了该种算法的有效性.     

声自导鱼雷目标特征分类与识别

本文探讨了声自导鱼雷目标特征提取技术和目标分类与识别技术,给出了目标与干扰的分类方法;为提高鱼雷目标分类和识别的可信度,本文还提出了多信息综合利用的观点。     

提高检测多亮点目标性能的联合相关器技术

为了提高鱼雷自导捕获和识别低反射强度目标的能力,分析了时域压缩副本相关器的工作原理,并基于时域压缩副本相关器,采用多亮点信息的累加和相乘来进一步提高处理增益和亮点参量估计精度,提出了双通道时域压缩副本与回波联合相关器技术和双通道时域压缩副本与回波相关联合乘法器技术,并对这2种方法进行了深入的理论分析和仿真.仿真结果表明,与时域压缩副本相关器相比这2种方法能提高3 dB的处理增益,同时亮点参量估计精度也能得到明显改善.经鱼雷自导实航试验验证了该技术的有效性和实用性.     

基于虚拟阵列变换和修正MUSIC算法的相干源测向

文中在建立了相干信号源数学模型的基础上,利用虚拟阵列变换思想和修正MUSIC算法实现了对相干信号源的方位估计.经计算机仿真,证明了该方法的有效性.     

鱼雷电磁引信的目标尺度识别方法研究

根据电磁引信目标信号的数学模型和雷目相遇时的运动方程 ,建立了其目标尺度识别的数学模型 ,并给出了模型参数的确定方法。在此基础上进行了目标宽度识别的计算机仿真。     

声自导鱼雷进行尺度目标识别的试验方法研究

声自导鱼雷目标识别试验时一般采用线列阵模拟目标,因此有必要进行声自导鱼雷尺度目标识别的试验方法研究。基于鱼雷目标识别原理,本文重点讨论了用线列阵靶模拟目标时,尺度靶声学参数的确定,给出了用固定尺度靶及拖曳线列阵靶模拟目标试验的典型航行弹道,试验表明,采用线列阵模拟目标进行自导鱼雷尺度目标识别,试验方法可行,效果良好。     

基于方位走向的潜艇亮点分布特征提取与仿真

针对传统的潜艇目标回波亮点特征提取方法,只计算有限个峰值点处的方位值来分析目标亮点特征,存在鲁棒性较差的不足,本文基于目标回波与背景干扰相比幅值较大,子回波所体现的方位/距离信息相近等特征,同时结合双通道短时互谱法,提出了一种基于方位走向的潜艇目标回波亮点特征提取方法.首先,采用双通道短时互谱法提取目标回波方位走向特征.然后,通过采用能量判决和利用子回波方位/距离信息,对子回波序列进行分类,从而得到潜艇目标回波亮点的空间分布特征.经仿真验证,该方法与传统方法相比具有更好的鲁棒性.本文的研究结果可为分析潜艇目标声学特性与水声对抗提供参考.     

鱼雷多目标威胁评估建模与仿真

使用水声对抗器材诱骗、干扰鱼雷是现代潜艇最重要的反鱼雷措施之一,鱼雷攻击潜艇时会出现潜艇与各种对抗器材共存的现象,在一定时间及空间范围表现为多目标.由于鱼雷必须对多目标的攻击价值进行评价,优选威胁度高的目标进行攻击,以保证鱼雷作战效能.基于此,分析了鱼雷多目标的威胁因素及其对威胁评估的影响,提出了威胁因素的量化方法,建立了鱼雷多目标威胁评估的模型,为鱼雷多目标作战优选打击提供了一种方法,具有一定的工程应用价值.     

火箭助飞鱼雷纵向通道制导系统参数设计及仿真

在纵向通道制导系统中给出了实现比例导引和攻角归零的控制器结构和控制参数设计方法,采用比例式过载控制和积分式过载控制分别实现了攻角归零和比例导引,并根据给定的标准弹道选择了若干特征点,利用频域法设计了控制参数,然后进行了纵向通道制导系统数学仿真,仿真结果表明,所设计的制导系统可以实现火箭助飞鱼雷位置的准确控制。     

线导鱼雷的混合速制导引法

依据线导鱼雷导引控制的技术条件和战术需求,在分析线导鱼雷＂低速制导引＂所存在问题的基础上,提出了线导鱼雷＂混合速制导引＂法的概念,并利用仿真计算的方法分析论证了该方法对于扩大发射平台的有效攻击范围和可攻击目标最大速度的有效性,最后给出了实现混合速制导引的工程实现方法。这对于优化鱼雷武器系统的导引控制方案设计,提高多速制线导鱼雷的攻击使用效能具有重要意义。     

鱼雷涡轮机数字仿真

鱼雷涡轮动力系统具有许多优于活塞动力系统的结构和工作特性，在现代鱼雷高速度和远航程的战术要求下，大型热动力鱼雷宜采用涡轮发动机作为推进主机。进行鱼雷涡轮动力装置数字仿真是设计涡轮机的重要步骤，为此，该文针对鱼雷涡轮机设计和研制的需求，采用理论分析、经验推导和实验研究相结合的方法建立了鱼雷开式循环部分进气纯冲动式复速级涡轮发动机设计工况及2种常见变工况的数学模型，着重讨论了变工况过程涡轮机的调节控制方案，提出了简便易行的开关喷嘴控制方法，并对其进行了数字仿真研究。涡轮机内部结构及热力学参数仿真结果表明所建数学模型较为准确，变工况控制方法具有正确的理论依据，并易于工程实现。该文的数字仿真方法将为今后更深入的研究提供技术支持。     

工程实践中鱼雷发射管中心线的测量方法

针对现阶段采用的两点法测量不准,使用自准直仪,通过光学方法测量鱼雷发射管中心线.首先模拟现阶段测量方法获得的鱼雷发射管变形测量结果.再以分段测量得出鱼雷发射器每段的中心轴线.试验证明使用该方法光学测量精度高,理论上可无限逼近真实发射管中心线.     

尾流自导鱼雷弹道逻辑仿真

针对尾流自导鱼雷的制导特点,采用面向对象程序设计方法进行了尾流自导鱼雷弹道逻辑的仿真,比较精确地建立了机动目标尾流的仿真模型,研究了尾流自导鱼雷对尾流碰撞检测的仿真原理,深入分析了尾流自导鱼雷的弹道逻辑,提出了尾流自导鱼雷的弹道仿真方法,从而完成了尾流自导鱼雷弹道逻辑的仿真.经过对仿真输出图形和仿真数据的分析,验证了尾流自导鱼雷弹道逻辑的仿真模型的正确性和实用性.     

鱼雷头部自噪声计算方法

文中根据物面分布源汇法和边界层动量积分法计算了不稳定点、转捩点位置和鱼雷头部转捩区长度．在此基础上进行了鱼雷头部自噪声计算。     

自航发射鱼雷内弹道模型与仿真

为探讨现役潜艇鱼雷发射管自航发射534口径鱼雷的可能性,针对现役发射管环形间隙截面积与鱼雷横截面之比较小的实际情况,综合考虑了各种阻力的影响,分析了等截面管自航发射过程,定义并引入了补水压差作为阻力因素,重新建立了内弹道模型.根据自航管内非常局限性边界条件,结合鱼雷在管内各阶段的运动状态,实时计算了补水压差阻力和其他流体阻力,并进行了计算机仿真.比较仿真和试验结果,验证了内弹道模型,并证明了利用现役潜艇鱼雷发射管自航发射534口径鱼雷是不可行的.     

鱼雷上限控制规律的数学仿真与分析

由于声线弯曲和鱼雷跟踪声线,使鱼雷跟踪目标到较浅深度,因此鱼雷弹道设计通常有上限控制弹道.鱼雷航行中当到达上限深度时,上限控制优先,强行将鱼雷拉到上限以下.本文分析了上限控制的原理和弹道特点,给出了上限控制基本规律,对鱼雷以跟踪目标进入上限、跟踪保持结束进入上限以及在上限上方跟踪保持结束等3种不同控制方式进入上限的深度弹道进行了数学仿真计算.仿真结果表明,在复杂的上限控制逻辑下,上限深度弹道不是一种形式,可能存在不规则的2次或多次再进入上限的弹道形式,或者存在上限附近深度规则振荡的弹道形式,这些规律为实航中出现的一些特殊现象分析提供了理论依据.