浅海混响背景下吊放声呐主动方式探潜研究
吊放声纳与声纳浮标在应召搜潜中的联合运用
从式(1) 一 3)可以看出: 吊放声纳应召搜索的概 (
率与兀、 , 。t,. 有很大关系。 此, 因 如何有效提高反潜
直升机的反应时间和改进搜索方法进而减小搜索时 间是吊放声纳在应召搜索中的关键问题。
重复上述动作。一般认为,相邻悬停点之间距离取 1.25 一1.6 倍声纳战术作用距离, 可保证最优覆盖面 积和最佳发现概率。
2 声纳浮标在应召反潜中的运用
2.1 声纳浮标反潜过程
声纳浮标具有体积小、搜索面积大 、 效率高 、
1.2 搜索概率的计算
采取不同的搜索方法,吊放声纳的应召搜索概
收稿 日期 20 06-0 6- 11 作者简介 张晓利 ( 198卜 ),男,硕士生.
隐蔽性好、 不受海区限制等优点1 41 3. 。尤其是远距
发现 目 标到反潜机到达发现潜艇点的延迟时间; V m 为潜艇航行速度。
反潜直升机到达搜索海域后, 按预定搜索航线 飞行, 在悬停点下降到离海面 25m 左右的高度迎风 悬停 ,放下换能器,边放边观察。一般先被动 ( 噪 声方式 ), 再主动 ( 回声方式 )。 如果发现可疑信号, 就要进一步探测 ; 若没有发现 目 标,则收起水下分
张晓利 ’ ,陈建勇2
( 1. 海军航空工程学院研究生管理大队; 2. 海军航空工程学院电子信息工程系,山东烟台,264001) 摘 要: 在介绍吊放声纳与声纳浮标各自 在应召搜潜中的运用的基础上,针对两者在单独使用上的不足提出了
一种新的搜潜策略, 并从理论上说明了这种新的搜潜策略具有一定的优势。
关键词: 航空反潜; 吊放声纳; 声纳浮标
都 , ! 食汪一 " 一, 份
、 ,、 、、
直升机吊放声纳螺旋线形搜潜概率分析
由图 3可 以 看 出 , 用 式 ( ) 算 的 理 论 概 率 与 仿 真 概 利 6计
率相差很少并且两条 曲线的变化趋势是一致 的 。在上述仿
分 , 度 数 f)J 布即 函 为 (一 密 u
l 0
旋线 搜索一圈发现 目标的概率为
舰 “ ,沿 减 小 , 约 在 吊放 间 隔 为 吊声 战 术 作 用 距 离 的 1 6~ 1 8倍 则 螺 大 . .
警 躲
刘
假设 目标航 向服从 [ , 上 的均匀分 布 , O 2) 即密度 函数
相 邻 吊 放 点 间 隔
为 (一 / ; 速 服 [, 上 均 g)l 。 目 率 从 ]的 匀 标
L0 其 它
图 3 理 论 概 率 、 真 概 率 与 吊放 问 隔关 系 图 仿
2 螺 旋 线 形 搜 潜 模 型
假 设 目标 规 避 方 向任 意 , 现 目标 的 初 始 位 置 与 直 升 发
潜 过 程 是 一 个 离 散 的过 程 , 此 直 升 机 的 实 际 飞 行 轨 迹 是 因
由多段线段连接而成 的近似 螺线 。在螺旋 线上 从 点开 始依次取点 P , PP… 一d, 得 的各 个点 P 即是 反潜 使 取
离为半径 的圆上 。设 目标 初始位 置在 0点 , 直升 机位 于 A 点 , 目标 距 离 为 D=O ; 升 机 巡 航 速 度 为 , 距 A 直 估计 目标
3 概 率 分 析
直 升 机 使 用 吊放 声 纳 搜 索 时 , 声 的 搜 潜 半 径 为 R, 吊 相
*
收 稿 日期 :0 2年 2月 8日 , 回 日期 :0 2年 3月 2 21 修 21 3日 作者简介 : 孙华春 , , 女 硕士 , 讲师 , 研究方向 : 军事运筹分析 。张会 , , 女 博士 , 副教授 , 研究方 向: 战仿真与军事运筹分析。王鹏 , 作 男
heu声纳技术期末考试复习总结
1.水下目标探测是指利用自身发出的声波和目标的回波确定目标的存在;水下定位则是利用自身发出的声波和目标回波来确定目标的位置,包括目标的距离、方位、及深度。
2.(二战后)声呐技术发展的主要特点是采用低频、大功率、大尺寸基阵,并广泛采用信号处理技术。
3.若按位置体系分类:声呐可分为舰用声呐、潜艇用声呐、岸用声呐、航空吊放声呐和声呐浮标、海底声呐;按工作原理分类:主动声呐、被动声呐。
4.除噪声外,主动声呐特有的一种干扰形式是混响(海面混响、海底混响、体积混响)。
5.被动声呐的隐蔽性和作用距离一般由于主动声呐,但主动声呐可以探测静止不发声目标,而被动声呐则不能。
6.战术指标是反映和表征战术性能的那些参数,例如①作用距离②方位角测量范围及精度③定位精度④分辨率⑤搜索速度⑥跟踪距离⑦环境条件及盲区等。
7.科学地评价声呐作用距离一般包括以下三个主要因素:信噪比,虚警概率,探测概率。
8.主动声呐信号常从三个方面来描述:时间函数,频谱函数,模糊函数。
9.信号为a(+)exp[jφ(+)]的瞬间频率表示式是f(t)=1/2π·dφ(t)/dt10.当目标与声呐发射机/接收机有相对运动时,会使接收的脉冲信号波形发生改变,表现相对运动时,多谱勒频移为正,向背运动时则为负。
12.信号的时间分辨力取决与信号的带宽,频率分辨力取决于脉宽(时宽)。
13.LFW脉冲信号的时间波形表达式Aexp[j(2πf o t+πkt2)] t∈[-T/2,T/2] 瞬时频率表达式f(t)= f o+kt t∈[-T/2,T/2]14.最大值测向方法的测向精度主要取决于①声系统方向性主瓣的宽度②指示器的类型③声系统转动装置的精度④声呐操作员的生理声学特征15.相位法测向是一种直接测量法,它测定两等效阵元之间的相位差,从而达到测量目标方位的目的。
一般来说,它比最大值测向的精度高,但当两基元间距增大时,可能存在相位多值性,从而导致测向模糊的问题。
反潜直升机吊放声纳应召搜潜仿真研究_盛文平
第 31 卷第6期指挥控制与仿真Command Control & SimulationVol.31 No.6 Dec.20092009 年 12 月 文章编号:1673-3819(2009)06-0084-05反潜直升机吊放声纳应召搜潜仿真研究盛文平,王 磊,汪 浩,郭 巍(海军航空工程学院,山东 烟台 264001) 摘 要:反潜直升机使用吊放声纳应召搜潜是其搜潜的主要方式之一。
本文在分析吊放声纳应召搜潜过程的基础 上,对仿真环境进行假设,并建立吊放声纳搜潜蒙特卡洛法模型,通过仿真试验对反潜直升机在一定条件下应召 搜潜时吊放声纳间隔系数、螺旋系数、探测点数和搜索阵型进行研究。
通过研究发现, 无论单机或双机,采用螺 旋线阵搜潜效果都是比较好的,且螺旋阵螺旋系数分别取 0.6 和 0.7。
关键词:吊放声纳;应召搜潜;仿真研究 中图分类号:E843 文献标识码:A DOI: 10.3969/j.issn.1673-3819.2009.06.023Simulative Research on Responding- antisubmarine of ASW Helicopter Which Using Dipping-sonarSHENG Wen-Ping , WANG Lei , WANG Hao, GUO Wei (Naval Aeronautical Engineering Institute, Yantai 264001, China) Abstract: Responding- antisubmarine is one of major antisubmarine method of ASW helicopter which using dipping sonar. In the base of analyzing the dipping sonar responding- antisubmarine search process, carrying on the simulation environment, building the MonteCalo model of dipping sonar, study the dipping sonar coefficient at interval, spiral coefficient, the checked number of detection, and search formation. By way of studying, no matter single or double helicopter, it’s better to use helix battle array and spiral coefficient is taken 0.6 and 0.7 respectively. Key words: dipping sonar; responding- antisubmarine; simulative research反潜直升机应召搜潜是指反潜机在机场、载舰或 指定空域待命,当获得敌潜艇的活动信息后,飞往发 现潜艇的海区, 搜索、 跟踪或攻击敌潜艇的战斗行动。
反潜直升机吊放声纳搜潜效能
Ab ta t Th i pn o a so eo jrame o c so W eio tr n t eb s fa ay i g sr c : edp i gs n ri n fmao r d f re fAS h l p e .I h a eo n lzn c
t edp igs n rs ac r c s ,c r igo h i ua ine vr n n ,b i ig t eM o t l d l f h ip n o a e r hp o e s a rn nt esm lt n i me t u l n n eCaomo e o o d h o
要 的现实 意义 。
1 吊放 声 纳 搜 潜 过 程 简述
. 潜直升机使用 吊放声纳搜索潜艇 , 反 一般都采
用 边前 进边 逐点 探 测 的跳 跃式 搜 索 , 飞行 搜索 作 其
复上 述动 作 , 至 探 测 到潜 艇或 搜索 完 规 定 的时 间 直
d tci n, n e r h f r t n eet o a d s ac o ma i .Th ac lt nc np o i ea p l ain v l ei r hp fr ainf r o ec lu a i a r vd na p i to au wa s i o m to 0 o c n
是平 时( 战时) 用最多 的搜潜 设备 。然 而影 响 吊 或 使
业剖 面如 下页 图 1 示 。反潜直 升机 到达搜 索海域 所 后 , 预定 的搜 索航线 飞行 , 按 在第 一个探 测点下 降 到 悬停 高度 ( ) 风悬停 , 吊放声纳操 作 规程 放下 日 迎 按 水下 分机 ( 简称声 纳头 ) 边放 边观察 , 据海 区深度 , 根 和水 声环境 条件 , 把水 下分机 放 到合 适 的深度 , 开机 搜索 目标 , 果 发 现可 疑信 号 , 要进 一 步探 测 , 如 就 或 用 主动 方式 测定 目标 的位 置 , 随 时 把 目标 位置 传 并 送 到 指控系统 , 计算 出 目标运 动参数 , 以便 对 目标 实 施 跟踪 或攻击 , 引导其 他兵力 进行跟 踪或 攻击 ; 或 如 没有 发现 目标 , 收 起水 下 分机 爬 升 到过 渡 飞行 高 则
基于多声纳融合的舰-机协同搜潜研究
此种方式下 , 水 面舰艇 在搜 索带 内以给定 的基 本航速 、 采用 密集或疏开 队形 、 以曲折或 0 直航 向搜索 ; 与此 同时 , 直升 机使用 吊放式声纳 , 采 用主动方式 、 给定 的基本航速 曲折搜 索 。此种方法需确定 以下 因素 : 1 )直升机使用数量 分配
( 3 . No . 9 2 7 6 3 Tr o o p s o f PLA ,Lv s h u n 1 1 6 0 4 1 )
Ab s t r a c t Th e f u s i o n o f DS - HM ( d i p p i n g s on a r a n d h u l l mo u t e d s o na r )a nd DS - TS( d i p p i n g s o n a r a n d t o we d s o n a r )f o r s e a r c h i n g s u b — ma i n e b y s h i ! >he l i c o p t e r c o o r d i n a t i o n we r e b r o u g h t o u t ,b a s e d e s s e n t i a l a n a y s i s o f s h i ! mh e l i c o p t e r c o o r d i n a t i o n .Al s o t h e c o o r d i n a t i o n d e l o y — me n t o f s h i p - h e l i c o p t e r wa s i nv e s t i g a t e d . Thi s s t u d y c o u l d b e muc h v a l ue f o r s h i l  ̄he l i c o p t e r c o o r d i n a t i o n t r a i n i n g a nd o p e r a t i o n a bl i l i t y t o a
海洋环境对吊放声纳作战使用影响研究
表示传播 损失 ; L表示发射 声源级 ; L 为潜艇 S S1
辐射 噪声 的声 源级 ; L表示背 景噪声 级 , N 包括海 洋 环境 、混响 和舰艇 的 自噪声等 ;DT表示 声 纳设备
因素 。 吊放声 纳的缆 长一般小 于 4 0 m,声纳 浮标 5
一
的检测 阈 ,即判断 有信号 时所必须 的最小 信噪 比; DI 表示 声纳设备 的指 向性指 数 ;T S表示 目标强度 , 即反映声 波照射到 潜艇 以后反射 回去的能 力 。
由传播 损失与 探测距离 的关系式 ,可 以推导 m
声 纳探测距 离 , . …,即 :
般有 3个悬 浮深度段 位 ( 3 5 10m ) 如 0 m、 0 m、 5 。
可根据 声速 的垂直分 布梯度 的拐点来决 定 吊放声 纳 和声 纳浮标 的最佳探 测深度 ;浅海条 件下 ,确定 海 深 中点 为最佳探 测深度 。图 1 所示为 正声速梯度声
是 近场异 常衰减 。 探测距 离是 指声纳 在一定 条件下 ,能有效地发
现 目标并 测量 目标 的最 大距离 ,是表示 吊放声纳对
潜探 测能力 的 主要 指标 。
式() 2中 :各项均 以分 贝数 (B) 示 。其 中 , 1 、() d 表
2 海况对 吊放声纳工作深度的影响
在不 同海洋环境 条件下 ,吊放 声纳探测 深度和 声纳 浮标悬 浮深度是 决定 声纳探测效 能 的一个 重要
Jn 2 1 a.00
文章编 号: 1 7 — 5 2 ( 0 0 l0 2 - 3 6 3 1 2 2 1 )O 一0 4 0
海洋环境对 吊放声纳作 战使 用影响研究
匡贡 献,谢志敏
( 放军 总参谋部水文气象局 ,北京 10 8 ) 解 00 3 摘 要 :作战海域海洋环境对航空 吊放声纳工作深度 、探潜能力有重要影 响。文中以声纳方程为基础 ,分析 了
浅海环境下海底声参数获取技术研究的开题报告
浅海环境下海底声参数获取技术研究的开题报告一、选题背景及意义声波是在水中传播最为迅速和广泛的信号,海洋声学是应用声学原理和技术研究海水的物理特性和在水中传播的声学现象。
其中,海底声参数获取是海洋声学的重要研究领域之一,对于浅海环境下的海洋环境监测、海洋生态保护、水下通信等具有重要的意义。
目前,海底声参数获取技术主要包括声纳、声源定位、声速剖面、海底地形等方面。
但是,浅海环境下海底声参数获取存在一些难点和问题。
例如,浅海环境下海底地形变化较为剧烈,声场受到水体和底层影响大,需要采用多种声学探测技术进行获取;浅海环境下温度、盐度、压力等物理参数波动较大,需要建立准确的声速剖面模型进行校正。
因此,对于浅海环境下海底声参数获取技术进行深入研究,对于提高海洋环境监测和水下通信等工作的效率具有重要意义。
二、研究内容及方法(一)研究内容1.浅海环境下声速剖面的建立2.浅海环境下声纳技术的应用研究3.采用声源定位技术获取海底地形信息4.建立浅海环境下的海底地貌分布图(二)研究方法1.采用声学探测技术建立浅海环境下的声速剖面模型,并进行进一步的校正和优化2.采用声纳技术与声源定位技术,获取海底地形和地貌信息3.结合现有海洋数据和卫星图像等信息,对于浅海环境下的海底地貌进行研究和分析三、预期目标及成果(一)预期目标1.建立一套完整的浅海环境下声参数获取技术体系2.获取浅海环境下的海底声学参数,包括声速、声振幅、海底地形、地貌等信息3.在水下通信、海洋环境监测、海底资源调查等领域进行应用验证(二)预期成果1.发表相关学术论文及技术报告2.制作相关的技术文献和专利申请3.建立浅海环境下声参数获取技术体系,服务于相关领域的工作推进。
四、研究计划及预算(一)研究计划1.前期调研和理论研究(2个月)2.现有海洋数据分析与基础数据采集(3个月)3.声速剖面建立与校正(6个月)4.海底声纳测量与数据分析(4个月)5.海底地形与地貌分析研究(6个月)6.结果分析与成果整理(2个月)(二)预算1.人员费用:50万元2.设备购置费用:30万元3.差旅及实验费用:10万元4.专利及知识产权费用:10万元总计:100万元五、研究可行性分析(一)研究方案可操作性强,技术手段成熟,团队成员研发经验丰富,有能力按照计划开启和完成研究任务。
船舶航行中的水下声学技术应用
船舶航行中的水下声学技术应用在广袤无垠的海洋中,船舶航行如同在未知的世界中探索。
水下声学技术作为船舶航行的重要支撑,正发挥着日益关键的作用。
它就像船舶的“水下耳朵”,帮助船舶感知周围的环境,确保航行的安全与高效。
水下声学技术在船舶航行中的应用范围广泛。
其中,声纳系统是最为常见和重要的应用之一。
声纳分为主动声纳和被动声纳。
主动声纳通过发射声波并接收回波来探测目标,就像我们在黑暗中用手电筒照亮物体并观察反射的光线一样。
它能够精确地测量目标的距离、方位和速度等信息,为船舶的导航和避障提供关键数据。
在繁忙的港口水域、狭窄的航道以及复杂的海洋环境中,主动声纳能够及时发现潜在的障碍物,如沉船、礁石和其他船只,避免碰撞事故的发生。
被动声纳则主要用于监听周围环境中的声音。
它不发射声波,而是依靠接收目标自身发出的声音来进行探测和识别。
例如,其他船舶的机械噪声、海洋生物的叫声等都可以被被动声纳捕捉到。
通过对这些声音的分析和处理,船舶能够了解周围的情况,提前做出相应的决策。
在军事领域,被动声纳对于潜艇的探测和追踪具有重要意义。
除了声纳系统,水下声学通信技术也是船舶航行中不可或缺的一部分。
在水下,电磁波的传播受到很大限制,而声波能够有效地传递信息。
水下声学通信使得船舶之间、船舶与岸基之间能够进行实时的信息交流。
无论是航行指令的传达、数据的传输还是紧急情况的报告,水下声学通信都发挥着至关重要的作用。
在海洋科学研究和资源勘探方面,水下声学技术同样大显身手。
例如,利用声学仪器可以测量海洋的深度、水温、盐度等参数,为海洋环境的研究提供基础数据。
在石油和天然气勘探中,声学技术可以帮助探测海底的地质结构和油气藏的位置。
然而,水下声学技术在船舶航行中的应用并非一帆风顺。
水下环境复杂多变,声波在传播过程中会受到多种因素的影响。
水温、盐度、水压的变化以及海洋中的水流、漩涡等都会导致声波的折射、散射和衰减,从而影响声纳系统的探测精度和通信质量。
影响吊放声纳检查搜潜效能的主要因素仿真研究
2)反 潜 直升 机使 用水 声搜 索 器材 都 采用 被 动
1 作状态 ,其性 能参数 也为被 动丁作状 态 的数据 。 二 3) 艇 初始 位置 在搜 索 区域 内任 意 点 随机 出 潜
现, 其速度大小在 。 J 均匀分布, , 内 在运动过程
中速度大 小保持 不变 。由于潜 艇在执 行任务 时一般
究 了吊放 声纳 在一定 条 件下 的检查搜 潜 效能 ,对影 响 吊放 声纳检 查搜 潜效 能 的主要 因素进 行分 析 ,得 出的结论 对提 高反潜 直升 机搜 潜效能 和作 战运 用水
平具 有重 要的 现实 意义 。
声 纳头 ) 边放 边观 察 , , 根据 海 区深度 和水声环 境条 件 ,把 水下 分机放 到合 适 的深 度 ,开机 搜索 目标 ,
不变 ,时间 足够长 ,目标一 定会脱 离搜索 区 。在搜 索 区中 ,潜艇 和反潜 直升机按 各 自行 动方案 展开 行
动。
时 ,反潜 直升机 飞至第一 个探 测点并 开始探测 ,探 测 t 后结 束 ,然后 以速度 V飞往下 一个探 测点 , , 直
至探 测到潜 艇或探 测完所 有探 测点 。吊放声纳 搜潜 效能 是指 :在 已知潜 艇距离 、潜 艇距离 误差 、潜 艇 运 动速度 大小 范围及 方 向范围 、声 纳作 用距离 、反 潜直 升机 飞行 速度 、潜艇定 位误差 及反 潜直升机 定
行 的搜索 。反 潜直 升机使 用 吊放声 纳进 行检查 搜潜 具有 搜索 速度 快 、机 动灵 活 、_ 作深 度 可变 、精度 T 高 、 多种 _ 有 T作方 式 、 用经济 等特 点 , 使 是平 时 ( 或 战时 ) 用最 多 的搜 潜 方式之 一 。然而 影响 吊放 声 使 纳 检查搜 潜效 能 的因素 较多 ,本文通 过 仿真试 验研
浅海主动声呐空时自适应混响抑制方法
浅海主动声呐空时自适应混响抑制方法黄晓燕;冯西安;高天德【摘要】混响伴随着主动声呐系统发射信号而产生的干扰,当声呐平台有一定的运动速度时,不同方位对应的混响具有不同的多普勒频移,使得混响在频域范围内形成一定带宽的干扰,与信号频谱发生混叠,采用常规的运动平台自身运动补偿技术单纯地从频域抑制混响效果很不理想。
针对该问题,采用一种空时自适应处理方法利用混响空时分布特性,在最小化干扰的约束条件下求得自适应加权系数,使目标信号不受损失同时有效地抑制混响。
通过仿真结果证明了该方法的有效性。
%Reverberation is a special interference which generated with sonar system transmit signal and has similarity spectrum structure with it. When the sonar platform moving, different direction reverberation has different Doppler, then the reverberation frequency spectrum will extend in a large range mixing with signal spectrum. So using the traditional moving platform self compensation technology only in frequency domain is hard to suppress this large range reverbera-tion. According to this problem, a space time adaptive method is applied to utilize the reverberation space time characteris-tics, to get the adaptive weight coefficient in the condition of minimization reverberation interference meanwhlie ensuring the signal is not lossed. The validity of this method is proofed by the simulation result.【期刊名称】《计算机工程与应用》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】4页(P187-189,217)【关键词】空时自适应处理;混响抑制;协方差矩阵【作者】黄晓燕;冯西安;高天德【作者单位】西北工业大学航海学院,西安 710072;西北工业大学航海学院,西安 710072;西北工业大学航海学院,西安 710072【正文语种】中文【中图分类】TP3931 引言对主动声呐系统来说,在浅海环境下,混响是主要的背景干扰,会严重影响声呐系统的性能[1-2]。
水下目标回波和混响在听觉感知特征空间的分类
水下目标回波和混响在听觉感知特征空间的分类李秀坤;孟祥夏【摘要】Bottom reverberation is a random process, related to seabed sediment, marine environment and transmit-ted signal parameters. The presence of reverberation causes great difficulties in underwater target detection and rec-ognition. Based on the unique advantage of human listening ability on sound object discrimination, a Gammatone filter was used to construct an auditory model, the time-frequency features and auditory spectrum features were ex-tracted, and the separation of active sonar embedded target echoes and bottom reverberation examined. The features providing good separation performance were selected to construct feature space, and the support vector machine, based on a radial basis kernel function, was used for classification and recognition. The experimental results show that the features of these two kinds of signals have good clustering performance, and can achieve high recognition accuracy. It is demonstrated that this method can effectively distinguish between target echoes and reverberation.%海底混响是一种与海底底质、海洋环境及发射信号参数等多种因素有关的随机过程,它的存在给水下目标探测识别带来很大困难. 鉴于人耳听觉系统在听音辨物方面独特的优越性,利用Gammatone 滤波器构建人耳听觉模型,提取听觉时-频特征和听觉谱特征,并讨论主动声呐掩埋目标回波和海底混响在这些特征下的可分离性,选取分离性好的特征构建特征空间,并利用径向基核函数支持向量机进行分类识别. 实验结果表明,两类信号的特征具有良好的聚类性,能够获得较高的识别准确率,表明该方法能够有效地区分目标回波和混响.【期刊名称】《哈尔滨工程大学学报》【年(卷),期】2015(036)009【总页数】5页(P1183-1187)【关键词】水下目标探测;目标回波;海底混响;Gammatone滤波器;听觉感知特征;特征空间;支持向量机【作者】李秀坤;孟祥夏【作者单位】哈尔滨工程大学水声技术重点实验室,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学水声工程学院,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学水声技术重点实验室,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学水声工程学院,黑龙江哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】TN911.7在探测水下掩埋或沉底的安静目标时,主动声呐为有效的工作方式,这时,海底混响成为主要干扰,严重影响工作性能。
浅水低频主动声呐数据的探测和跟踪技术
浅水低频主动声呐数据的探测和跟踪技术
胡光兰
【期刊名称】《水雷战与舰船防护》
【年(卷),期】2011(019)003
【摘要】低频主动声呐(LFAS)系统受到浅海海域混响的影响.声音与海底的相互作用引起大量的声呐接触,从而导致高虚警率.提出了一种能够减少由静止物体或嗓音引起的声呐接触的分类运算法则,该分类运算法则用于收集海上试验数据.运用接收器工作特性曲线来评价该运算法则的性能.此外,在对数据进行分类计算前后,采用多假设跟踪算法处理.
【总页数】3页(P66-68)
【作者】胡光兰
【作者单位】
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于海杂波特性的主动声呐检测前跟踪技术研究
2.国外低频主动拖曳声呐发展现状和趋势
3.基于多片高性能DSP的主动声呐低速运动小目标探测系统
4.基于多片高性能DSP的主动声呐低速运动小目标探测系统
5.基于数学形态学的主动声呐探测信息净化方法
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浅海混响背景下的信号检测的开题报告
浅海混响背景下的信号检测的开题报告一、课题背景随着深海开采的日益普及,岸边海域逐渐变成了矿床勘探和物探的重要地区。
由于深海勘探目标一般为矿床或者管道等宏观物体,矿床勘探、物探等领域中一般采用的地球物理勘探手段为声波反射法,声波反射法不仅要求探测系统具备高灵敏度和高分辨率,同时也需要具备足够的穿透力和抑制深海环境下的噪声和杂波的能力。
由于海洋环境的复杂性和变化性,再加上深海水域内的行为体广泛、物理性质多样化,导致海洋环境的噪声和杂波干扰十分严重,这就要求声波反射法必须具有抗噪声的能力。
在深海探测中,由于深水的影响,声波衰减较快,以致于检测信号量很小,而只有极小的噪声就足以对反射信号造成很大的影响。
这些噪声的来源包括深海底部形态变化,海底生物活动和地壳运动等,它们的频率和时间分布分别是不同的。
深海环境噪声的复杂性和随机性使得检测和识别反射信号十分困难,常常需要借助一些特殊技术来抑制噪声。
因此,如何在浅海混响背景下准确地检测信号是海底勘探和地球物理探测领域中急需解决的重要问题。
二、课题研究现状目前,针对海洋环境下信号检测中的噪声和干扰问题已经有了较为深入的研究,通常采用的方法如下:(1)滤波法滤波法是信号处理中经典的方法,它的基本思想是通过滤除噪声信号的某些频率成分,使得信号和噪声在频域上分离。
滤波法已经应用广泛,包括高通、低通、带通和带阻滤波等各种形式。
但是,滤波法的性能很大程度上取决于过滤器的设计,因此高效的过滤器设计是实际应用的关键。
(2)小波分析法小波分析法是一种新兴的信号处理方法,它通常用于分析非平稳信号。
与传统的傅里叶变换相比,小波分析法可以更好地描述信号的时间和频率特性。
小波变换已经在海洋勘探领域得到了广泛的应用,但是小波变换的计算复杂度较高,需要进行较长时间的计算和数据处理。
(3)自适应滤波法自适应滤波法利用信号和噪声间的统计信息,通过自适应调整滤波器的系数,以实现对噪声信号的抑制。
自适应滤波法具有非常好的抗噪能力,在海洋勘探领域得到了广泛的应用。
浅海近距离混响空间方向性试验
浅海近距离混响空间方向性试验混响是指声音在空间中反射、散射、干涉和吸收等过程中形成的残响声。
在不同的空间中,其混响特性也有所不同,因此对混响进行研究对于音乐、语音等声学产业来说具有十分重要的意义。
近年来,针对混响的空间方向性试验受到越来越多的关注。
而本文就是对于浅海近距离混响空间方向性试验的一些探讨。
一. 实验设备在进行浅海近距离混响空间方向性试验之前,需要先准备实验设备。
通常我们需要使用一部灵敏的麦克风和一部高灵敏度的扬声器,这两个设备将会成为本次实验的核心。
我们还需要一些隔音泡沫等吸音材料来确保实验环境的静音。
此外,我们还需要一些计算机软件来处理实验结果。
二. 实验步骤1. 选择实验环境首先,需要选择合适的实验环境。
为了保证实验结果的准确性,我们需要选择无任何噪音、干扰的实验环境。
此外,我们还需要选择一些特殊环境,如小房间、大厅、长廊等进行实验,以研究不同空间环境下的混响特性。
2. 准备实验设备在实验环境选择好之后,我们需要摆放实验设备。
将麦克风和扬声器放在相同位置,在泰勒展开系数计算的公式下,可得到各方向声压级。
按照扬声器的声强值,计算出各方向的声压级差,用混响衰减系数表示。
3. 进行实验开始实验之前,需要先进行空气温度、湿度等环境检测,保证实验环境的稳定性。
然后,我们按照实验步骤一次次进行实验,记录下每次实验的数据,得到混响衰减系数。
在实验中,需要进行镜面反射、障板衰减等实验,以模拟不同情况下的混响特性。
4. 数据处理待实验数据收集完毕之后,需要将实验数据进行整理、分析。
此时,我们需要将实验数据导入到计算机软件中,用数学算法进行处理,以得到最终结果。
在数据处理过程中,需要注意排除掉异常数据、误差数据。
三. 实验结果本次实验得到了五组实验数据,按照处理结果得到的混响衰减系数从大到小排序。
在大厅这一具有一定混响的浅海环境下,镜面反射对混响的贡献较大,而采用吸声材料能大幅度降低混响衰减系数。
四. 总结通过浅海近距离混响空间方向性试验,我们得以分析不同空间下混响特性的区别。
吊放声纳搜潜参数正交试验设计与优化
吊放声纳搜潜参数正交试验设计与优化
罗木生;王宗杰;葛文才
【期刊名称】《系统仿真学报》
【年(卷),期】2017(29)3
【摘要】针对反潜直升机使用吊放声纳搜潜的参数优化问题,为克服多参数逐个分析优化方法的局限性,在分析吊放声纳搜索过程的基础上,采用正交试验设计的方法,围绕搜索概率、发现潜艇的平均花费时间2个指标,确定了7个影响吊放声纳搜潜
效能的因素及相应的因素水平,构建了L_(18)(6~1×3~6)混合水平正交试验方案,实现了7个参数同时变化下的仿真试验设计。
采用蒙特卡洛法建立了仿真模型,对所
有方案进行了仿真计算,结果显示:对不同的搜潜指标,因素的影响程度不同,且影响趋势也不尽相同;兵力数量2~3架、总搜索时间不超过搜索6个探测点所需时间为佳。
【总页数】7页(P669-675)
【作者】罗木生;王宗杰;葛文才
【作者单位】海军航空工程学院;中国人民解放军91880部队
【正文语种】中文
【中图分类】E925
【相关文献】
1.吊放声纳与声纳浮标在应召搜潜中的联合运用
2.反潜直升机吊放声纳被动搜潜仿真与优化
3.基于遗传算法的吊放声纳搜潜策略优化
4.直升机吊放声纳与声纳浮标
搜潜效能研究5.一种基于吊放声纳的通用协同搜潜模型
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声纳主动探测中的最佳波形选择问题
声纳主动探测中的最佳波形选择问题
游波;张卫;郭瑞
【期刊名称】《火力与指挥控制》
【年(卷),期】2013(038)003
【摘要】主动声纳发射信号的波形选择较灵活,如果选择不恰当,则会在一定程度上影响声纳作战使用效能.从现有声纳发射信号波形的时频特性出发,详细分析了海洋环境、战术任务对波形选择的影响,着重论述了声纳发射波形选择的基本原则,并通过案例进行验证.
【总页数】4页(P151-153,157)
【作者】游波;张卫;郭瑞
【作者单位】海军工程大学电子工程学院,武汉430033
【正文语种】中文
【中图分类】U666.7
【相关文献】
1.负梯度浅海混响条件下吊放声纳主动探测深度研究 [J],
2.吊放声纳模拟器主动探测模型 [J], 鞠建波;丁小峰;于志军;李龙辉
3.混响背景下主动探测声纳性能预报 [J], 于源;鄢社锋;侯朝焕
4.吊放声纳主动探测距离建模与仿真 [J], 沈培志;侯学隆;张海峰
5.运用系统思想分析拖拉机最佳更新期计算中的目标选择问题 [J], 王启谦
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主动声纳混响噪声背景检测关键技术研究的开题报告
主动声纳混响噪声背景检测关键技术研究的开题报告一、选题背景声纳技术在现代军事和民用领域得到广泛应用,其中混响和噪声背景的去除是提高声纳信号识别性能的关键技术。
现有的声纳信号处理方法,如滤波、降噪等,仅仅局限于信号本身的处理,对于混响和噪声背景缺乏针对性的处理方法。
因此,探究如何对声纳混响和噪声背景进行检测和去除是当前研究的热点和难点。
本文的主要研究内容是对声纳混响和噪声背景进行检测的关键技术研究,旨在提高声纳信号的识别能力和性能。
二、研究目的和意义声纳技术是现代军事和民用领域中的重要技术之一,也是研究和开发智能控制系统、自主导航系统等智能化系统中的重要一环。
在实际应用中,混响和噪声背景会严重干扰信号的识别和分类,依靠现有的声纳信号处理方法无法进行有效解决。
因此,对声纳混响和噪声背景进行检测和去除,是提高声纳信号识别性能的必经之路,具有非常重要的研究意义和实际应用价值。
三、研究内容和方法本文的主要工作是对声纳混响和噪声背景进行检测和去除,并以此提高声纳信号识别性能。
研究内容包括如下几个方面:1. 声纳混响噪声背景的数学模型建立。
本文将建立一套完整的声纳混响噪声背景数学模型,利用MATLAB等软件工具进行仿真验证。
2. 声纳混响噪声背景检测算法的设计。
本文将设计一套声纳混响噪声背景检测算法,依据不同的声学特征、信噪比等参数构建合理的分类器,实现对混响和噪声背景的准确检测。
3. 混响和噪声背景去除算法的研究。
本文将设计一种有效的混响和噪声背景去除算法,实现对混响和噪声背景的去除和降噪。
四、预期成果在本文的研究中,我们有望获得如下成果:1. 完整的声纳混响噪声背景数学模型,该模型可以为后续的声纳混响噪声背景研究提供一个可靠的数学基础。
2. 声纳混响噪声背景检测算法。
利用不同的分类器和模型,实现对混响和噪声背景的准确检测。
3. 有效的混响和噪声背景去除算法,可以实现对声纳信号的处理和降噪,提高声纳信号的识别性能。
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2 0 1 3年 1 2月
舰
船
科
学 技
术
Vo 1 . 3 5,No . 1 2 De c.,2 01 3
S HI P S CI ENCE AND TECHNOLOGY
浅 海 混 响 背 景 下 吊放 声 呐 主 动 方 式 探 潜 研 究
周利辉 , 孙 明太 , 赵 志 允
Be c a us e a c t i v e d i p p i n g s o n a r s a t i s f i e s de ma nd o f s ma l l g r a z i ng a n g l e s,c o mb i n e d wi t h s e a lo f o r b a c k s c a t t e r i n g a r e a e s t i ma t i o n, r e v e r b e r a t i o n i n s h a l l o w wa t e r i s r e s e a r c h e d a n d e mu l a t e d u n d e r r e v e r s e g r a d i e nt s o u n d s p e e d p r o il f e a nd ne g a t i v e t h e r mo c l i ne c o nd i t i o n s .Wi t h t h e s i g na l e x c e s s c a c u l a t e d,t h e i mp a c t o f di p pi n g s o n a r d e p t h o n r e v e r b e r a t i o n a n d d e t e c t i o n i s r e s e a r c h e d a n d t h e c h o i c e o f d e t e c t i o n d e p t h i s p r o p o s e d . Ke y wor ds: di pp i n g s o n a r ; s o un d e n e r g y s o n a r e q u a t i o n; r e v e r be r a t i o n i n s h a l l d o w wa t e r ; s e a lo f o r
a c t i v e d i p pi ng s o na r . The a c o u s t i c e n e r g y s o n a r e q ua t i o n i s s t u di e d a n d t he ma x i mu m a l l o we d p r o p a g a t i o n l o s s i s a n a l y z e d. Be l l h o p mo d e l i s us e d t o c o mp ut e t h e r e v e r b e r a t i o n p r o p a g a t i o n f a c t o r be t we e n di p pi n g
中图分 类 号 : U 6 6 6 . 7 文 献标 识码 : A d o i : 1 0 . 3 4 0 4 / j . i s s n . 1 6 7 2— 7 6 4 9 . 2 0 1 3 . 1 2 . O 1 2
文 章 编号 : 1 6 7 2— 7 6 4 9 ( 2 0 1 3 ) 1 2— 0 0 5 5— 0 5
( 海军航 空工程 学 院青 岛校 区 , 山东 青岛 2 6 6 0 4 1 )
摘 要 : 浅海混 响估算 是研究 吊放声呐 主动方式 搜潜作 战使用 的关键 环节 。首 先分析声 能声 呐方程各 项 的
定义 , 研究最大允许传播损失 的计算方法 ; 然 后采用 B e l l h o p模 型 计 算 吊放 声 呐 与 海 底 散 射 元 之 间 的传 播 问 题 , 依 据
ZH OU Li — hu i , S UN Mi n g - t a i , ZHAO Zh i — y u n
( Q i n g d a o B r a n c h o f N a v a l A e r o n a u t i c a l a n d A s t r o n a u t i c a l U n i v e r s i t y , Q i n g d a o 2 6 6 0 4 1 , C h i n a )
s o n a r a n d s e a lo f o r .Th e s e a lo f o r ba c k s c a t t e r i n g i nt e n s i t y c a l c u l a t i o n i s t h r e s he d a c c o r di ng t o J a c ks o n mo d e 1 .
Ab s t r a c t : The c a l c ul a t i o n o f r e v e r be r a t i o n i n s h a l l o w wa t e r i s a ke y t o t h e o p e r a t i o na l a pp l i c a t i o n o f
深 度 对 浅 海 混 响 和 吊放 声 呐探 潜 的影 响 , 并 提 出 相应 的 吊放 声 呐 工 作 深 度 的选 择 方 法 。
关 键词 : 吊放 声 呐 ; 声能 声呐 方程 ; 浅海混 响 ; 海底散 射 ; B e l l h o p模 型 ; J a c k s o n模 型
Re s e a r c h o n di pp i ng s o na r a c t i v e d e t e c t i o n i n r e v e r b e r a t i o n
b a c k g r o un d i n s h a l l o w wa t e r
J a c k s o n模 型 推 导 海 底 反 向 散 射 强 度 的计 算 方 法 。结 合 海 底 散 射 面 积 的 估 算 与 吊 放 声 呐 主 动 工 作 满 足 小 掠 射 角 的 特 点, 对 负 梯 度 和 负 跃 层 声 速 梯 度 下 的 浅 海 混 响进 行 仿 真 和 分 析 ; 结 合 信 号 余 量 的估 算 , 研 究 2种 典 型 声 场 条 件 下 工 作