Bellhop模型在拖线阵声呐效能分析中的应用

针对拖线阵声呐反潜作战运用问题，分析了拖线阵声呐战术决策过程，提出了基于射线理论的主动拖线阵声呐搜索航线搜索效能统计模型。通过台湾以东海域主动拖线阵声呐声场仿真实例，分析了台湾以东海域海底地形对主动拖线阵声呐探测的影响，给出台湾以东海域主动拖线阵声呐反潜运用的相关建议。     

声呐,鲸类的天敌?

正"声呐太强,我屎都喷出来了!"这是《美人鱼》里邓超饰演的地产开发商在亲身体验公司研制的声呐功率后得出的结论。人鱼族因为强功率的声呐而遭受了灭顶之灾。那么,声呐到底对海洋生物有多大的影响呢?声呐系统使用声能来刻画海面下物体的物理性质并且对其定位。声呐应用非常广泛。按照频率分类,可以分为低频声呐、中频声呐和高频声呐;按照工作原理,也可以分为主动声呐和被动声呐。主动声呐主动发射声波"照射"目标,而后接收水中     

基于声场模型的猎雷声呐探测成像仿真方法

针对猎雷声呐对水雷目标探测仿真问题,提出一种基于运动学信息与水下声场传播耦合分析的探测成像仿真方法。利用 Bellhop3D 声场分析方法对水下声信道信号冲击响应进行计算,结合信号复分析方法得到信号传播信道参数以构建声散射模型,以运动耦合方式综合分析声呐搭载平台位置、姿态及速度等因素对回波信号的影响,通过综合考虑上述因素来模拟目标回波信号,从而利用较为真实的等效回波信号进行图像重构。 以高频前视声呐为例,对声呐探测沉底水雷目标情况进行了仿真,结果表明,该方法能够得到高频声呐对沉底水雷目标的探测图像,与实际情况具有一致性,可为进一步构建反水雷相关模拟仿真训练系统提供参考。     

主动声呐目标实时航迹解算算法仿真研究

由于水中声速较低,主动声呐完成量程范围的探测往往需要花费几秒甚至几十秒的时间,这个时间即为主动声呐的扫描周期。 主动声呐对目标的搜索、跟踪等处理都是按扫描周期进行的,目标信息刷新率较低,其上报系统进行目标诸元解算时同样具有这一特点。 为了提高声呐效能及系统解算效率,提出了一种无迹卡尔曼滤波(UKF) 与野值剔除相结合的目标实时航迹解算算法:首先在以声呐扫描周期为间隔获取的目标信息基础上,采用 UKF 预测出目标每秒方位、距离信息,并对野值点进行处理,实时地调整滤波增益或者进行野值计算,最后利用目标的位置信息解算出目标每秒的航速和航向信息。 通过目标在不同航向、 航速下的仿真实验,验证了本文算法的有效性和正确性。     

鲸豚声信号实时采集与分析系统

本文设计了一套基于FPGA的鲸豚声信号实时数据采集与分析系统,在采集存储水族馆内声信号的同时,应用改进的HHT算法处理鲸豚叫声中的click信号,实现实时的甄别瓶鼻海豚和白鲸功能,可用于针对大型哺乳动物的远洋实时跟踪科考。     

西北太平洋水声环境区划及声传播特征

基于2006年Argo资料,计算两北太平洋海域0-1 500 m声速剖面.针对声速结构分类中分类数目难以客观选取和分类结果易陷入局部最优等问题,采用聚类中心动态调整的遗传编码方案和操作算子,充分利用模糊聚类与遗传算法的优势,运用改进的遗传聚类算法对西北太平洋声速剖面进行分类区划基于声场环境区划结果,运用Kraken简正波传播模型(Kraken Normal Wave Propagation Model)模拟典型声速结构的声传播损失场,借助表征声呐效能的优质因数(FO)M),分析典型声速结构的传播损失特征及其对声呐探测、水下潜器等活动的影响     

多波束测深声呐成像仿真及作用距离分析

AUV 等无人装备研制过程中如何选择合适的多波束测深系统以满足特定作业场景需求是工程技术人员关心的问题之一。从多波束测深声呐系统与 AUV 等无人系统的匹配角度出发，采用混响背景下的主动声呐方程建立了不同工作频率多波束作用距离计算评估方法，对 100 kHz~500 kHz 的多波束测深声呐作用距离进行了计算对比。在此基础上，采用线性调频、FFT 波束形成、脉冲压缩、样条插值扩充目标角度、Rife 算法优化角度估计技术，建立了多波束测深声呐的成像仿真方法，并通过直线地形、台阶地形对多波束测深声呐的成像特点和测深分辨率进行了分析。主要结论：1）建立了一种多波束作用距离评估的方法，可用于指导无人装备用多波束测深声呐频率参数的选型；2）建立的多波束测深声呐仿真办法可以帮助工程技术人员更直观地理解多波束测深声呐的成像特点；3）通过仿真分析了 CW 信号与线性调频信号下的距离分辨率，可用于指导波束测深作业时的高度、信号参数设置。     

主动声呐舰速补偿的研究

主动声呐系统中,平台运动会导致目标回波信号存在多普勒频偏,目标的径向速度会估计错误.文中推导了本舰运动产生多普勒频偏的原因和两者之间的关系,并结合主动声呐的工作特点,提出在接收机和发射机同时进行舰速补偿的方案,可以实时响应舰船运动状态变化,准确补偿本舰运动引起的多普勒频偏.提出在发射机信号源中采用插值法,通过改变发射信...     

嵌入式风关海洋环境噪声反演系统的研究

设计开发了一种基于DSP(D ig ita l S igna l P rocessor)的超低功耗风关噪声嵌入式反演平台。在分析浅海风关噪声特性的基础上对水声传感器采集的风关噪声信号放大滤波和A/D转换,并在DSP上实时进行反演运算,运算结果和原始采集数据用硬盘进行大容量存储。反演系统在中国南海海域进行了实验,系统稳定工作时间超过100 d,数据采集完整,反演结果基本反映实际情况。     

以海岸带综合管理为工具开展海洋生物多样性保护管理

生物多样性保护是当前全球面临的最重要问题之一,本文分析了我国海洋生物多样性面临的主要威胁,并对生物多样性丧失的原因进行了分析。在以上研究的基础上,基于海岸带综合管理（ICZM）的理念,提出了海洋生物多样性保护管理中急需解决的问题,主要包括海洋生物多样性保护管理的指导思想、管理机构机制、管理边界、海洋生物多样性评价技术、海洋生物多样性保护规划技术和基于GIS的管理决策支持系统等。