双基地海底散射模型及仿真

介绍了基于Kirrchhoff近似理论和扰动近似理论建立的双基地海底散射模型,给出了散射强度与双基地声呐各角度之间的明确关系式。仿真实验结果表明,双基地海底散射与角度配置关系复杂,通过合理配置双基地各角度,可以减少海底混响对双基地声呐的影响。     

双基地航空搜潜建模与仿真

根据双基地航空搜潜的特点,在对双基地条件下航空搜潜的搜潜距离及误差、目标强度、传播损失等模型及估算方法进行研究的基础上,建立了双基地航空搜潜条件下的搜潜距离和搜潜范围模型,确定了有效搜潜范围与发射声源级、环境噪声、接收指向性指数、检测阈值、声源与接收器的相对距离、目标方位等的关系,仿真分析了发射频率、双基地之间距离对搜潜距离和搜潜范围的影响,测向角对搜潜范围的影响等,获得了有益的结果,为航空搜潜训练提供了理论依据.     

双基地声纳矢量传感器直达波抑制技术

针对双基地声纳系统应用中存在直达声波干扰的问题,提出了矢量双基地声纳的概念。将矢量传感器的自然指向性以及指向性锐化思想引入双基地声纳系统。以单矢量传感器作为双基地声纳接收基地,利用电子波束旋转扫描技术,将指向性零点对准发射基地,完成了声源强干扰屏蔽下的目标探测。水池试验与湖上试验结果表明,单矢量传感器配合自体姿态信息,可完成对强声源干扰的抑制。此研究工作为矢量双基地声纳系统设计奠定了理论与试验基础。     

圆阵双基地声纳直达波抑制技术研究

以圆阵为双基地声纳接收阵列流形,提出了一种新的基于多重信号分类(MUSIC)技术的波束形成及零点抑制算法。在理论分析了第一类零点约束条件的基础上,提出了第二类零点(高阶零点)约束条件。给出两类零点约束条件干扰抑制能力的比较。仿真结果表明,该算法可有效接收目标回波信号且屏蔽直达波强干扰。讨论干扰达波方向(DOA)与阵元数对算法直达波抑制能力的影响,以及多源干扰条件下算法的干扰抑制能力。     

双基地海底散射建模与仿真分析

海底的声散射是产生浅海混响的主要原因之一。采用小斜率近似方法研究了粗糙液-液分界面的海底散射问题,通过一个统一的方法实现微扰近似和Kirchhoff近似的无缝衔接且不受表面高度均方根条件限制。类比APL-UW模型,利用最低阶小斜率近似求解粗糙海底界面散射截面,并结合Jackson等人的海底沉积层体积散射截面表达式,建立了一个计算双基地海底散射强度的＂小斜率-体积＂模型。针对几种典型的海底类型进行了数值仿真与性能分析,并将数值预报结果与APL-UW模型进行了对比。结果表明,小斜率-体积模型在整个角度范围内较为准确,并且与APL-UW模型的预报结果吻合程度较高,两者散射强度差值小于2 dB。     

航空声纳评述和展望

本文从潜艇的进步对声纳的影响出发,对现代航空水声探测设备的最新成就及发展趋向作了评述和展望。     

舰载声呐与航空吊放声呐协同双基地搜索范围研究

针对舰载声呐与航空吊放声呐构成的异类传感器双基地工作问题,建立了基于声呐方程的海洋环境噪声背景下双基地搜索范围模型。在舰载声呐与航空吊放声呐双基地协同工作系统中,舰载声呐发射探测信号,舰载声呐和航空吊放声呐均接收水下目标回波信号。根据能量关系建立了扩展面积、扩展距离、等效半径模型,定量分析了声源级、基线长度等因素对系统搜索范围的影响。仿真结果表明,当舰载声呐声源级相对于吊放声呐声源级足够大时,协同双基地工作模式在较大的基线长度范围内不仅在搜索范围上优于舰载声呐和吊放声呐均独立工作时的单基地联合搜潜,而且在搜索宽度上也有优势。     

集群声纳系统模型

1引言 声纳探测系统的通道数、数据量的不断增加对声纳系统的计算性能提出了越来越高的要求,系统的开发难度与对开发周期的要求也相应提高.以对称处理器模型为特征的DSP信号处理系统在计算规模激增的情况之下总线瓶颈与板间数传速率就成为遏制计算性能的主要原因.针对这一背景本文提出了集群声纳系统模型,该模型采用集群运算满足声纳系统的高性能运算要求,其软硬件结构特点决定了这种模型具有较好的可扩展性能及性价比.     

探测高速小目标的声纳信号波形设计

针对用主动声纳探测水下高速运动的小目标存在的主要干扰,海面,海底混响和接收信号的起伏,讨论了宜采用的声纳信号形式,在混响信道中,对高多普勒目标采用加窗的长ＣＷ脉冲是合适的,而根据多途信道中回波存在的起伏的特点,需要采用多频脉冲,最后给出了用探测高速小目标的声纳最佳发射信号形式和频率编码方案。     

航空搜潜声纳浮标位置计算方法研究

为了实现对海中航空搜潜浮标位置的定位,进行了三方面的研究工作．其一以反潜机的位置、运动路径、反潜机与航空搜潜浮标的相对位置和距离关系为依据,利用斜距测量法,分析了计算搜潜浮标位置的原理和方法;其二采用最小二乘法,建立了反潜机对浮标定位的数学模型及相应的快速定位算法;其三仿真分析了初始估计角对计算浮标位置收敛速度的影响,并对定位算法进行了验证．仿真结果表明所用算法能够达到快速收敛的目的．     

双基地声呐的性能与展望

本文介绍了收发分置的双基地声呐体制的工作原理、优越性能和应用前景。     

收发分置式声纳系统混响仿真方法

给出了收发分置式声纳系统混响的一种仿真方法,首先推导出收发分置式声纳系统的体积混响、海面混响、海底混响的等效平面波混响级公式,并由等效平面波混响级公式计算出平均声强度衰减规律,与由声线法计算平均声强度衰减规律相比,仿真实现时计算更简单。并对仿真结果进行了平均混响强度衰减规律分析和统计特性与时间相关特性检验,与理论值相比较具有一致性,为收发分置式声纳系统的目标检测、信息传输技术研究提供理论依据。     

航空声呐仿真系统设计

在充分考虑吊放声呐和声呐浮标系统工作特性的基础上,设计了一套航空声呐仿真系统方案。该系统能够在不同的工作环境下对不同的目标进行仿真,模拟实际环境下吊放声呐和声呐浮标对目标的探测过程。     

声纳阵元域信号并行仿真系统设计

采用由多片DSP和工控机为核心组成的DSP并行处理系统,进行声纳阵元域信号仿真。为满足实时性与通用性的应用需求,探讨基于并行DSP系统的仿真系统的软硬件结合设计方法。根据仿真算法,设计仿真系统任务流水线并行模式;基于软件工程方法和设计模式,设计便于流水线阶段映射的DSP进程框架和适当粒度的任务封装;采用时延隐藏方式设计DSP间的数据通信。使用表明,这些设计既满足了实时性能的要求,又解决了并行多任务实时系统通常难以进行适应性维护和功能重配置的问题。     

浅海声速剖面对吊放声纳探测距离的影响

吊放声纳的作用距离不仅和自身设备性能有关,还和海洋水声环境特性及吊放声纳入水深度有着密切的关系.本文阐述了浅海不同声速剖面中的声传播特性,通过仿真声线轨迹分析了几种典型的浅海声速剖面对声传播的影响.通过对声纳、水声环境以及目标的模型化计算,利用射线模型仿真了几种不同声速剖面情况下吊放声纳的主动作用距离.分析了吊放声纳入...     

双基地合成孔径雷达扩展距离多普勒成像算法

根据顺轨飞行模式双基地几何关系及其信号模型,给出了一种适用于该模式下的扩展距离多普勒算法,成功地解决了由于接收、发射平台分置而产生的不同于单基地合成孔径雷达的距离徙动校正和方位聚焦问题,计算机仿真验证了算法的有效性及其在各种双基地角情况下的适应性.     

声纳输出的弱目标信息提取方法仿真分析

针对存在艇外平台强干扰的情况,对波束域MVDR（b-MVDR）和后置波束形成干扰抵消器（PIC）的弱目标提取能力进行了仿真分析。考虑到艇外平台与目标往往处于同一波束的实际情况,提出首先采用密集波束形成,再进行弱目标提取的方法。仿真结果表明：对艇外平台与目标处于同一波束的情况,PIC的目标分辨能力更强;在干扰较强时,PIC方法表现出更强的弱目标提取能力,但随信干比的增加其能力不断降低;而b-MVDR方法则在各种信干比下均具有良好的性能。     

航空红外探测新材料的发展方向

海湾战争结束一年多了,但多国部队在实战中展示出的大批高技术武器装备,尤其是航空武器装备仍时时给人启示、催人警醒。通过认真分析多国部队的空中绝对优势和夜间空袭能力,使我们清楚地看到了种种高科技的运用,先进的红外探测技术就是其中之一,而先进的红外探测技术又取决于先进的红外探测材料。     

圆柱阵主动声纳空时混响仿真及空时特性分析

经典的单元散射模型混响仿真方法无法应用于主动声纳空时自适应处理（space-time adaptive processing,STAP）算法研究。提出了一种基于单元散射模型的适合主动声纳STAP算法研究的圆柱阵混响仿真方法。根据声纳发射信号的距离和多普勒分辨力将海洋空间划分成若干个散射单元,将每个散射单元对各个通道混响的贡献在时域分别进行求和,得到各个通道的混响时间序列。仿真综合考虑了多种影响混响的因素,包括发射信号的参数、声呐平台的运动、海洋环境等。对仿真结果的空时特性进行了分析,结果表明仿真数据能够满足STAP算法研究的需要。