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...     

目标方位连续性在拖线阵左右舷分辨中的应用

为了解决传统拖线阵存在的左右舷模糊问题,已经发展了双线阵和三元组集束的线列阵。这两种结构的线列阵在通常情况下都可以较好地完成使命,但在实际应用中还可能会遇到一些困难。对同时存在多个目标且舷角值比较接近时影响其左右舷分辨结果的几种情况做了分析,提出了利用多目标运动的方位连续性修正其左、右舷分辨结果的新技术,提高了上述两种结构线列阵左右舷分辨结果的准确性和抗干扰能力。仿真结果验证了新方法的有效性,并对三元组线列阵海上实验数据进行处理,结果验证了新方法的稳健性,可望应用于工程实践中。     

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。     

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。     

远程低频鱼雷被动自导中的左右舷分辨技术研究

对拖曳线阵列领域已有的左右舷分辨技术给出了简要的介绍，对具体的实现方法作了相应的分析．在三元阵基础上改变处理方法，得到了适用于鱼雷低频被动自导的左右舷分辨技术方案，并用理论和实验结果验证了方案的有效性．     

矢量线列阵波束形成算法的左右舷分辨性能

研究矢量均匀线列阵波束形成算法的左右舷分辨性能。水听器可同步共点地测量声场的声压和质点振速,为一具有指向性的空间共点阵,从而能够解决单线阵声呐的目标左右舷模糊问题。文章分析了采用不同波束形成方法时矢量阵广义Cardiod处理和声强处理的目标左右舷分辨性能,并利用海试数据进行了验证。研究结果表明:自适应波束形成具有比常规波束形成更佳的左/右舷分辨性能,且对矢量阵处理而言,广义Cardioid处理更为稳健和实用。     

四分之一波长间距阵抗拖船干扰研究

为改善拖曳线列阵声呐的尾向探测能力,降低拖船噪声对半波长间距阵尾向探测性能的制约,本文关注四分之一波长间距阵对连续波信号和带限噪声的响应。研究表明,四分之一波长间距阵具有非对称的端向指向性,与半波长间距阵相比有约20 d B的空间抑制能力,能有效抑制拖船辐射噪声干扰。本文还提出用零陷权组合传感器构成四分之一波长间距阵,理论上其抗拖船噪声干扰的效果比四分之一波长间距阵更好。     

利用多普勒信息判断单线阵低速目标左右舷的方法研究

采用常规单线拖曳阵列作为双基地主动声呐的接收平台时,会存在左右舷模糊。常规左右舷判决方法需要声呐探测平台进行转弯等复杂机动,目标定位与跟踪的实时性和连续性难以保证。文章对利用回波多普勒效应实时判断低速目标左右舷的方法进行了研究,给出了目标低速运动的条件,并分析了多普勒响应可分辨特性与声呐平台位置、运动状态的关系。通过仿真实验验证了该方法的可行性与有效性。海试数据处理结果表明,声源船仅具漂流速度时即可通过回波多普勒信息有效判别静止浮台目标的左右舷。该方法可以作为双基地主动声呐探测与定位系统中的辅助手段。     

三线阵立体测绘相机高精度调焦技术及实现

三线阵CCD立体测绘相机既要保证清晰成像,还要保证内方位元素测定精度要求.简要分析了立体测绘对调焦系统精度的要求,给出了导轨副调焦方案和凸轮驱动调焦方案,并设计了凸轮调焦机构以及控制单元.该系统结构紧凑,稳定可靠,通过实验表明,该调焦系统到位重复性精度小于±11μm,调焦运动引起的线阵CCD旋转误差小于5",直线性误差小于8",并且满足空间环境条件下立体测绘的使用要求.     

一种最佳空间滤波器在圆柱型基阵上的实现

根据最佳空间滤波器的数学表述,在圆柱型基阵上实现了最佳空间滤波器。研究了目标附近数个干扰源存在情况下弱信号检测及干扰的抑制效果。表明在圆柱型基阵上最佳空间滤波器能够有效抑制多个干扰、完成弱信号检测。设计的最佳空间滤波器实现方法可以方便地在圆柱型基阵上实现。     

波束形成三维传声器阵列声源识别的改进方法

采用具有倾角的轮型阵列能消除平面阵列对其后方背景声源无抑制能力的缺点,降低对测试环境的要求。通过仿真计算获得了三维轮型传声器阵列波束形成指向图及典型最大旁瓣水平随阵列倾角的变化曲线,分析了阵列倾角对其声源识别性能的影响。在此基础上,提出了阵列多倾角测量声级平均的声源识别改进方法,三种类型声场声源识别的模拟计算结果表明：该方法在准确计算目标声源位置和幅值的同时,相比于一定倾角阵列的单次测量结果可以更有效地同时衰减阵列前方声波和背后背景噪声在聚焦方向上产生的旁瓣干扰,显著地提高了声源识别精度。     

Wi-Fi/WiMAX双极化阵列天线研究

提出一种应用于Wi-Fi/WiMAX的宽带高增益双极化阵列天线.它由+45°和-45°正交极化的两个天线组成。当频率为2.38~2.72 GHz时,天线的回波损耗大于-10 dB;端口1与端口2之间隔离度大于20 dB;端口1在2.45 GHz时获得最大增益为17.14 dBi,端口2在2.483 GHz时获得最大增益为17.15 dBi.仿真和测试很好相吻合,该双极化天线能满足Wi-Fi/WiMAX通信网络要求.     

探测深海富钴结壳厚度的参量阵声呐系统关键技术研究

针对常规设备纵向分辨率较低(约为几十厘米)、无法准确探测富钴结壳厚度(约1～25 cm)的问题,提出了一种探测富钴结壳厚度的参量阵声呐系统。系统采用多脉冲叠加技术抑制噪声,提高信噪比;采用双频时延估计技术,提高了结壳厚度的探测精度。首先利用原频回波确定水-结壳界面回波到达时刻,然后通过检测差频回波包络的峰值,确定结壳-基岩界面的回波到达时刻,由结壳上下界面的回波到达时刻差值计算厚度。该系统对厚度为15 cm的富钴结壳进行了测量,与岩心取样的结果相比,测量结果较为准确。该系统对后续相关探测设备的研制具有一定的参考意义。     

基于CORDIC的成像声呐加权系数实时生成方法研究

针对线列阵成像声呐加权系数的预存储式生成方法,需要在现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)中调用Block Memory IP核预存所有加权系数进行波束形成,造成随机存储器(Random Access Memory,RAM)资源占用过多的问题,提出了一种基于CORDIC实时生成加权系数的改进方法。通过预存少量的波束角度值并利用乘法器和CORDIC IP核实时生成加权系数,该方法可降低77%的RAM资源;此外,通过上位机下发声速,可以实现动态加载不同声速下的加权系数进行波束形成,并且能够保持较高的运算效率。经过ISE布局布线,该方法有效地均衡了RAM资源与逻辑资源的占用率,节省FPGA成本,具有很好的工程应用价值。     

CO2制冷系统的最优高压压力研究

运用热力学模型分析气体冷却器出口温度、蒸发温度、压缩机效率、过热度和膨胀机效率等参数对最优高压压力的影响。结果表明，气体冷却器出口温度、过热度和膨胀机效率对最优高压压力的影响较为明显。最后还对几种关于CO2循环最优高压压力的关联式进行对比分析。