基于多波束系统的水下目标近程回波亮点声图像

模拟多波束系统,仿真得到了水下目标的二维回波亮点声图像。先采用小分置角双基地目标回波特性计算的近场板块元方法,计算得到水下目标的传递函数。再根据多波束系统的理论,建立了水下目标回波亮点二维声图像的基本框架,实现了水下目标回波亮点二维声图像仿真。最后得到了水下目标不同方位角情况下近程二维回波亮点的声图像。     

广义互相关时延估计声定位算法研究

针对地面目标声定位因信噪比较低而定位精度差的现象,提出了基于广义互相关法的声定位系统,根据平面四元法目标定位计算式,研究了广义互相关算法在实际中的应用。环境噪声、军事目标声和民用目标声频谱范围大多集中,即出现目标声会与背景噪声高度重合的情况,发现一般加窗滤波法在降低噪声的同时亦会将目标声强度大大削弱,而广义互相关时延估计法是通过计算两路信号互相关函数的最大值而求得时延差,其精度高、稳定性好。通过计算机仿真得到在信噪比较低的情况下,加窗滤波因大大削弱目标声强度而造成定位精度较低,而利用广义互相关方法可得到较为精确的声定位坐标。     

充水透声结构声目标强度预报方法研究

充水透声结构是水下航行体重要的结构类型之一,主动声呐作用于目标时,声波可以透射充水透声结构外表面进入结构内部,在充水透声壳体结构内表面产生内部散射,从而影响目标的目标强度.文章提出了一种适用于透声结构目标强度预报的考虑透声的修正板块元方法,此方法假设散射声场近似为内表面板块散射声场和与之对应的外表面板块散射声场叠加,基...     

利用空间填充曲线和灰度分布估计的声图分割

针对声图中的目标分割问题,提出了一种利用空间填充曲线和灰度分布估计的声图目标分割方法。该方法首先利用空间填充曲线将声图由二维矩阵变换为一维向量;其次在一维空间下进行滤波、灰度分布估计、阈值计算、分割处理;最后将分割后的一维向量逆变换为二维矩阵,得到目标分割结果。实际的声图处理验证了方法的有效性。     

一种应用于水下目标探测的激光声系统

用激光在海洋中产生声波的方式机动性非常好,在海洋监测方面具有非常强的潜在应用前景.介绍了已经成功研制出的一套可以用于水下目标探测的激光声技术实验系统,详尽地介绍了用于水下目标探测的激光声系统原理、硬件设计以及软件设计.该系统不仅通过了实验室的试验,并且参加了海上试验,实验结果表明本系统的原理正确,性能良好,工作稳定可靠,能够检测到水中目标的回波,探测到水下目标.说明激光声技术用于水下目标探测是切实可行的,这套激光声探测系统的研制成功填补了国内的空白.     

基于神经网络的声目标识别融合方法研究

本文介绍了声目标的各种识别方法，将Dempster-Shafer证据推理的基本理论应用到声目标的识别中，并用BP神经网络构造出基本概率赋值函数，从而避开了建立质量函数的麻烦，大大拓宽了这种方法的应用范围．本文给出了改进后的BP神经网络算法并给出了识别目标的决策方法．通过实例计算可以看出，该方法可以提高对声目标识别的准确性。     

基于目标能量特性的被动声引信

介绍了一种基于目标能量特性的被动声引信.通过分析目标经过声引信时的能量变化信息,得到一种寻求最佳起爆时刻的方法.试验结果表明,利用接收声源级的差值判断目标是否最近距离通过,从而决定是否输出起爆信号,这种方法可以寻求到最佳起爆时刻,为被动声引信的应用提供了重要的依据.     

掩埋小目标声探测技术研究

探测和识别沉底、掩埋水雷等小目标在军事上显得愈来愈迫切。在介绍掩埋小目标探测声纳现状的基础上,剖析了掩埋小目标声探测的技术难点,总结了小目标声探测技术的发展趋势,主要包括探测频率向低频发展,重点发展合成孔径探测技术,积极探索时反探测和MIMO探测方法,小目标识别技术向联合利用图像特征和散射特征的方向发展等,对沉底/掩埋小目标声探测技术研究及其声纳设计有借鉴指导意义。     

水下目标声隐身功能梯度材料的研究概况

从结构形式和材料属性等方面简要概括了水下目标声隐身覆盖层的吸声原理,介绍了世界各国主流潜艇橡胶类和聚氨酯类消声覆盖层的应用情况。从理论分析和材料制备等方面详细介绍了国内外水下目标声隐身功能梯度材料的研究现状。与均质材料相比,功能梯度材料具有可设计性强的优点,经过优化设计的功能梯度材料,不但可以满足水下目标的声隐身要求,而且易于实现多场耦合需求,具有十分广阔的应用前景和重要的研究意义。最后预测了水下目标声隐身功能梯度材料的发展方向。     

具有亮点和方位延展特征的线列阵声诱饵研究

分析了几种目标尺度识别方法的机理，针对其特性和传统声诱饵的不足，研究了一种基于潜艇亮点模型的线列阵声诱饵，并对其参数进行了选取．仿真结果表明，该声诱饵对基于目标尺度识别的鱼雷具有干扰能力．     

冲击声的固有结构建模及目标识别

将统计数据驱动方法应用于冲击声的固有结构建模,研究了单个冲击信号及冲击声组的时域和频域特征提取方法,并将所提特征用于圆柱壳冲击声和公路空洞检测冲击声分类,获得了良好效果,证实了该方法用于冲击声目标分类的有效程度。     

低速目标宽带时延-尺度声成像的新方法

分析了宽带时延-时间伸缩声成像的基本理论,介绍了广义边缘CWD-Hough变换。根据目标回波的时频分布特点,提出了一种针对低速运动目标的基于广义边缘CWD-Hough变换的宽带时延一时间伸缩声成像方法。利用该方法能有效避免常用的WVD方法产生的交叉项影响,从而能对低速运动目标进行更好地检测及成像。计算机仿真结果表明了该声成像方法的有效性。     

基于板块元的水面舰船远场声目标强度预报方法

提出了一种基于板块元的水面舰船水下远场声目标强度数值预报方法,首先根据水面舰船水下船体及附体的型线进行等效建模,采用板块元方法进行网格划分,建立了水面舰船特有的复杂附体二次反射、海面散射效应的数值模型,将各板块元的声散射视为一种"滤波",各板块元的散射声传输函数具有不同幅度、相位、时延,将其叠加之和进行反傅氏变换后,获得水面舰船波形级的远场声目标强度及方位分布特征。通过分析比较典型声呐探测信号下水面舰船的声目标强度,验证了该方法的有效性,为优化与控制水面舰船目标强度,分析水面舰艇水声对抗的作战效能提供了物理依据。     

工业产品声品质的评价与分析方法研究

产品声品质是影响产品综合性能的一个重要因素。结合声品质的概念给出了声品质的听觉评价模型,全面阐述了目前声品质评价的主要方法和分析手段。分析了声品质设计的主要步骤,提出了一个比较系统的产品声品质应用流程。为改善产品的声音质量,实现从设计阶段达到产品的声品质目标,提供了参考和依据。     

主被动声引信联合使用策略研究

引信作为战斗部的重要组成部分,承担着起爆时机控制的功能。分析了主被动声引信的工作原理与特点,结合目标特征对声引信性能的影响,设计主被动声引信联合使用原则,并对使用策略进行了初步设计和分析。文中讨论的方法能够在目标距离最近点附近输出启爆信号,到达最大限度的毁伤效果,为主被动声引信在水下硬杀伤武器中的联合使用提供参考。     

主/被动联合多基地航空搜潜定位及误差分析

根据主／被动联合多基地航空搜潜中主动声源、目标、被动接收器之间的空间几何位置关系,建立了目标位置的数学模型,确立了目标空间位置与主动声源-被动接收器声传播时间、主动声源-目标-被动接收器声传播时间、浮标方位角之间的关系;在此基础上,建立了各参量测量误差对目标定位误差影响的数学模型;最后,对所建定位及误差模型进行了仿真分析。     

声目标定位中多普勒效应修正的必要性研究

声目标定位时,如果其处于运动状态则需对接收到的声信号消除多普勒效应,再进行定位计算,导致定位算法运算量大、效率低.但部分情况下声目标的运动速度较低,多普勒效应对最终结果的影响可以忽略,当定位精度要求不高时可以不需要消除多普勒效应直接进行定位计算.本文首先介绍了解多普勒效应和声目标定位算法,通过Matlab数值仿真详细分析了声目标在不同运动状态下、未消除多普勒效应时的定位结果,得出声源定位中多普勒效应修正的必要性及降低多普勒效应影响的措施.     

基于目标传递和代理模型的水下结构振动声辐射设计优化

基于目标传递法和代理模型实现了水下结构振动声辐射的设计优化。目标传递法用于实施多级优化,Kriging代理模型用于解决水下结构振动声辐射计算量过大而无法实施设计优化的问题。以水下加肋板结构的振动声辐射为例构造了一个两级优化设计问题来验证所用方法的有效性。选取板厚,加强肋高度和加强肋宽度作为设计变量,以结构质量、共振频率、共振频率处的声功率级和共振频率间的差值作为优化目标来进行设计优化。研究结果表明Kriging代理模型可实时准确地代替耦合计算模型预报水下结构振动声辐射响应,使用目标传递法会由于目标权重和协调机制的不同而导致不同的优化结果,设计者可以根据实际需要从优化结果中选择合适方案。     

基于主分量分析的声信号特征提取及识别研究

主分量分析(PCA)是统计学中分析数据的一种有效方法。研究了基于这种算法对四种战场目标的声信号进行特征提取,获得了低维的特征类器对声目标进行分类,分类结果准确率较高,均获得满意的实验效果     

一种外部加翼的圆柱小目标声隐身结构设计

针对水下小型航行器日益增强的声隐身需求,基于菲涅耳(Fresnel)半波带理论,提出一种可提高目标声隐身性能的外部加翼结构。利用板块元方法计算并分析不同结构参数的优化翼型结构声隐身性能的提升效果。研究结果表明,外翼覆盖了圆柱散射贡献最大的半波带,加速相位变化,降低入射方向相同投影面积的散射贡献,使得圆柱正横方位的目标强度有效降低。当翼的开角为第一Fresnel半波带对应圆心角度且外翼与圆柱主体相切时,该结构在节约制造成本的同时可使声隐身性能的提升效果最好。文中进行了加翼模型声散射特性水池实验,优化结构的 0°方位目标强度下降约 7 dB,俯仰方向角检测概率显著降低,证明该类翼型结构可以有效提高目标声隐身性能。