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。     

实现最佳左右舷分辨的三线阵最佳阵间距研究

从理论上推导了三线阵最佳阵增益（最佳时-空处理）波束形成器,并给出了高斯背景噪声下三线阵最佳空-时最佳线性处理系统和三线阵次最佳空-时最佳线性处理系统框图。然后在最佳波束形成器的基础上推导了三线阵最佳左右舷分辨的阵间距,最后给出了详实的仿真结果论证理论推导。     

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。     

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．     

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。     

拓扑学在拖线阵姿态校正中的应用研究

本文在实时监测到的拖线阵姿态的基础上,应用拓扑学的有关理论.给出了拖线阵姿态校正的一种新方法.在姿态曲线不打节的条件下,给出了寻找变换关系的具体办祛.     

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.     

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。     

拖线阵隔振模块性能试验研究

本报告介绍了隔振模块隔振性能测量的方法和结果，所得结论对隔振块的研制有重要参考价值。     

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。     

矢量拖曳式线列阵声呐流噪声影响初探

研究矢量拖曳式线列阵声呐护套管内的流噪声场。根据湍流边界层脉动压力谱的Corcos模型,采用频率-波数域上的二维谱方法,分析了流噪声对矢量拖曳式线列阵声呐的影响。给出了护套管内流噪声场声压和质点声振速的一般表达式,并由波数积分法得到护套管内点接收器、有限几何尺寸水听器和水听器阵列输出的流噪声各分量的功率谱。数值结果表明,矢量拖曳式线列阵声呐对流噪声的轴向分量十分敏感,在流噪声控制背景下,矢量阵的工作性能将退化为常规阵。     

孔径扩展的一种改进算法

针对扩展拖曳阵尺寸算法进行阵列扩展中存在的重叠阵元位置约束问题,提出了一种基于扩展拖曳阵尺寸算法的改进阵列扩展算法。该算法通过在测量间隔内增加快拍获取时域信息,再将重叠相关器提供的孔径域相位信息平均化处理,获得相位修正因子补偿拖线阵连续测量的相位差,实现孔径扩展。该方法能够在未知源的先验信息和连续测量中阵元的空间位置不重叠情况下实现孔径扩展。仿真和实验结果表明,该方法能有效扩展阵列孔径,准确估计信号到达角。针对较低信噪比信号,该方法能够获得比扩展拖曳阵尺寸算法更好的相位估计和方位分辨性能。     

矢量拖曳阵水听器流噪声探讨

拖曳阵声纳的左右舷模糊是实际应用中需要解决的问题。采用矢量水听器可以较好地解决此问题。采用波数．频率谱方法讨论同振柱形矢量水听器的流噪声。根据圆柱套管外壁湍流边界层的特点和同振柱形矢量水听器的工作原理,导出矢量水听器的声压通道和振速通道的噪声功率谱。通过数值积分法估计了流噪声功率谱与护套尺寸、水听器尺寸和拖曳速度等参数的关系。针对同振柱形矢量水听器的特点,所得结果有实际参考价值。     

拖线阵声纳数字式水下数据高速传输的设计

通过拓扑结构的分析,提出了一种针对拖线阵声纳的数字式水下数据高速传输的方案;介绍了水下数据传输节点的总体设计,并详细地介绍了HOTLink发送接收控制器的设计;然后设计了基于伪随机序列码的误码分析仪,并用其测试了水下数据高速传输节点的误码率。误码测试结果和性能比较结果表明该方案切实可行,并能够方便地实现小型化。     

一种被动拖曳声纳阵列信号模拟器设计

声纳基阵信号模拟器是一种实用的可仿真实际检测目标及使用环境的阵元级信号发生器。设计的被动拖曳声纳阵列信号模拟器,仿真了拖曳阵的拖船干扰时域信号和空间传播特性、目标辐射信号以及环境噪声。通过预设定拖船干扰宽带功率谱,以AR模型拟合该功率谱,利用海底、海面对声场的一次反射作用仿真了拖船干扰的空间多途信道。采用插值滤波器,解决了宽带信号阵元间延时的时延精确控制问题。     

适用于主动拖曳发射阵的通信总线设计

主动拖曳发射阵工作环境苛刻,对功率模块的可靠性要求较高,需要合适的通信总线对发射阵内各功率模块进行实时监控。文章提出了一种适用于主动拖曳发射阵的通信总线方案,该总线方案能在复杂电磁环境下无误码通信,实现对各功率模块的状态监控。通过拖曳发射阵湖上和海上性能试验,验证了该总线方案的可行性和稳健性。     

基于统计学习的运动目标轨迹跟踪

为了更准确地跟踪被动辐射源的运动轨迹,提出了一种将到达时差(TDOA)最大似然定位方法与基于统计学习的算法相结合的轨迹跟踪算法.该算法利用TDOA最大似然网格搜索法对目标进行多次单独定位,获得目标初始轨迹,然后应用统计学习算法对轨道进行学习和拟合,输出运动轨迹.仿真表明,同卡尔曼滤波器相比,该方法提供了更高的跟踪精度,当拟合点数达到300个点时,最终的跟踪精度同单次定位精度相比可提高一个数量级.