基陣
- 基于四陣元基站的水下航行器自定位方法
種基于海底四陣元基陣的自定位方法．首先，針對(duì)水聲信道的復(fù)雜性，設(shè)計(jì)了具有時(shí)頻特征明顯、高峰值功率的聲學(xué)頻率梳信號(hào)作為傳輸信號(hào)，仿真實(shí)驗(yàn)證明該信號(hào)具有可靠的穩(wěn)定性和抗噪性；其次，結(jié)合倒置的超短基線定位原理，設(shè)計(jì)了布放在已知參考點(diǎn)的四陣元基站，各陣元發(fā)出相互正交的聲頻梳信號(hào)，水下航行器在基陣聲學(xué)作用范圍內(nèi)接收各個(gè)陣元混疊的聲學(xué)頻率梳信號(hào)，利用匹配濾波法對(duì)各信號(hào)單程飛行時(shí)間進(jìn)行粗測；最后，針對(duì)聲學(xué)頻率梳的時(shí)域和頻域特性，推導(dǎo)了接收信號(hào)與飛行時(shí)間的關(guān)系，利用相關(guān)分
天津大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程技術(shù)版) 2023年3期2023-03-15
- 基于四元陣的超短基線便攜式定位設(shè)備定向算法
都需要安裝固定的基陣,且基陣尺寸較大。而超短基線定位系統(tǒng)基陣尺度較小,安裝方便,可用于艦船和無人水下航行器等的水下定位。超短基線定位技術(shù)發(fā)展比較成熟,國內(nèi)外已經(jīng)有大量的關(guān)于其陣型設(shè)計(jì)、安裝校準(zhǔn)、發(fā)射信號(hào)形式和定位精度提升等方面的研究以及相關(guān)成熟產(chǎn)品[2-9]。例如,針對(duì)潛水員水下定位主要包括使用岸基主被動(dòng)聲吶對(duì)未知入侵潛水員進(jìn)行定位跟蹤的技術(shù)及產(chǎn)品研究[10-12],以及針對(duì)潛水員水下協(xié)同作業(yè)時(shí)相互位置信息獲取的應(yīng)用研究[13-14],而用于潛水員水下協(xié)同
水下無人系統(tǒng)學(xué)報(bào) 2022年6期2023-01-27
- 多邊矩陣的塊拉長Te運(yùn)算
別利用多邊矩陣的基陣和置換矩陣探究了在多邊矩陣中存在的一些一般運(yùn)算法則，文獻(xiàn)[6-9]中的按行拉長Vr=vecr和按列拉長Vc=vecc及 其相應(yīng)的逆的運(yùn)算方法，也可以歸納為是多邊矩陣塊拉長Te及其逆Te-1運(yùn)算規(guī)則的一種特殊情況，即總體拉長te及其逆te-1運(yùn)算的情況。而本文則是為了將一般矩陣按行拉長vecr的運(yùn)算法則和性質(zhì)推廣至多邊矩陣，并探究多邊矩陣塊拉長Tensor運(yùn)算規(guī)則。1 多邊矩陣塊拉長Tensor 運(yùn)算的定義和基本定理定義1.1設(shè)多邊矩陣的
應(yīng)用技術(shù)學(xué)報(bào) 2022年3期2022-09-19
- 基于聲場預(yù)報(bào)的共形體積陣散射特性分析
狀的體積陣。這類基陣在實(shí)際使用中,當(dāng)聲波輻射到基陣表面時(shí),航行器自身的結(jié)構(gòu),例如用于安裝基陣的障板或航行器外殼，會(huì)在水聽器接收外界信號(hào)時(shí)反射入射的聲波,這些聲信號(hào)會(huì)和聲源發(fā)出的信號(hào)混在一起被基陣所接收,從而對(duì)陣列信號(hào)的接收產(chǎn)生較大影響,尤其是導(dǎo)致陣列流形這一物理量偏離理想值,造成后續(xù)信號(hào)處理方法性能嚴(yán)重下降。在自由空間中,共形陣陣列僅由離散的點(diǎn)陣元組成,基陣的陣列流形可以通過解析表達(dá)式計(jì)算[1]。然而基陣的水聽器在實(shí)際中會(huì)安裝在剛性障板上,障板對(duì)入射聲產(chǎn)生
西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2022年3期2022-07-22
- 互輻射對(duì)八元平面陣的影響分析及試驗(yàn)
射效應(yīng)，則會(huì)導(dǎo)致基陣的諧振頻率漂移、阻抗變化，指向性改變等偏離設(shè)計(jì)指標(biāo)的結(jié)果[2-4]。本文針對(duì)互輻射作用對(duì)基陣性能的影響，對(duì)八元平面陣的互輻射阻抗特性進(jìn)行研究。通過對(duì)互輻射阻抗的理論計(jì)算，確定了基陣的合理布陣間距，優(yōu)化了基陣的輻射效率，并把互輻射作用引入基陣指向性的計(jì)算中，修正了常規(guī)指向性的算法。通過有限元軟件仿真和樣機(jī)制作測試驗(yàn)證了互輻射理論在基陣設(shè)計(jì)中的有效性。1 基本理論1.1 互輻射阻抗輻射阻抗是作用在輻射面的力與輻射面振速的比值。基陣中每個(gè)陣元
壓電與聲光 2022年3期2022-07-16
- 基于TDOA和AOA算法的聲源定位模型的研究
幾何形狀。將二元基陣、三元基陣、四元及其多元基陣構(gòu)成的麥克風(fēng)樹幾何形狀對(duì)聲源定位的準(zhǔn)確性進(jìn)行比較，根據(jù)分析可知，最佳的幾何形狀為正三角形時(shí)，定位的準(zhǔn)確度最高且計(jì)算更為簡便。建立基于TDOA 算法和AOA 算法改進(jìn)的聲源定位模型，給定封閉大廳的具體長寬高，在此基礎(chǔ)上計(jì)算出聲源距離麥克風(fēng)的角度范圍和各個(gè)麥克風(fēng)到達(dá)聲源的距離范圍，最后根據(jù)所構(gòu)建模型求解出聲源的具體坐標(biāo)。圖1 問題分析示意圖3 構(gòu)建麥克風(fēng)陣列仿真模型確定麥克風(fēng)樹的幾何排列形狀，為了更好地用麥克風(fēng)陣
電子制作 2021年12期2021-07-18
- 可擴(kuò)展孔徑陣方位估計(jì)誤差仿真分析與實(shí)驗(yàn)研究
列響應(yīng)向量反映了基陣各基元對(duì)于觀察方向的時(shí)延關(guān)系。圖3給出基陣的波束指向性的仿真結(jié)果。圖3 圓陣指向性圖Fig. 3 Beam directivity diagram of circular array文章采用時(shí)延波束形成方法，通過對(duì)不同基元的輸出進(jìn)行不同的延遲來實(shí)現(xiàn)在0θ方向的輸出最大的目的，則此時(shí)陣的輸出可以表示為式中： ni( t)為零均值，方差σn的白噪聲；θ為目標(biāo)信號(hào)源的方位角；θ0為導(dǎo)向方向；ωi為加權(quán)系數(shù)。加權(quán)的目的在于改善基陣的方向性，可以
數(shù)字海洋與水下攻防 2021年3期2021-07-14
- 組合式彎曲圓盤換能器仿真研究
曲圓盤換能器密排基陣進(jìn)行大量研究，通過調(diào)節(jié)彎曲圓盤換能器之間的間距、陣元尺寸、加電方式，可實(shí)現(xiàn)寬帶性能。組合式彎曲圓盤換能器是一種極易實(shí)現(xiàn)小尺寸低頻工作的優(yōu)質(zhì)聲源。2010 年，李寬等[1]通過不同尺寸彎曲圓盤換能器形成密排基陣，設(shè)計(jì)壓電陶瓷激勵(lì)方式，實(shí)現(xiàn)寬帶發(fā)射；2011 年，顧磊等[2]通過理論公式初步驗(yàn)證：組合式彎曲圓盤換能器由于密排陣元產(chǎn)生的強(qiáng)烈互輻射，陣元輻射阻抗增加，基陣總輻射抗增加，諧振頻率降低。本文利用等效點(diǎn)源模型推導(dǎo)組合式彎曲圓盤換能器的
聲學(xué)與電子工程 2021年1期2021-04-19
- 水下預(yù)警探測聲吶基陣與反潛兵力的融合運(yùn)用初探
水下預(yù)警探測聲吶基陣的融合運(yùn)用必能產(chǎn)生新的戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法，對(duì)切實(shí)增強(qiáng)水下作戰(zhàn)能力、鞏固水下防御體系，具有重要的實(shí)戰(zhàn)意義。1 水下預(yù)警探測體系反潛作戰(zhàn)中，感知潛艇的存在是執(zhí)行后續(xù)任務(wù)的基本條件。水下預(yù)警探測體系就是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)潛艇早期感知預(yù)警而建立的，能夠?yàn)楹Ｉ献鲬?zhàn)提供預(yù)警信息保障，對(duì)于水下作戰(zhàn)乃至海軍整體作戰(zhàn)行動(dòng)至關(guān)重要。目前，水下信息搜集處理、預(yù)警探測和反潛作戰(zhàn)能力最強(qiáng)的還是美軍，主要體現(xiàn)在2個(gè)方面：1）研究拓展水下預(yù)警探測新技術(shù)新裝備。美軍在固定式水下預(yù)警探測
數(shù)字海洋與水下攻防 2020年6期2020-12-25
- 一種便攜式船載水下跟蹤測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)?
位：s。假設(shè)系統(tǒng)基陣采用三元平面陣結(jié)構(gòu)，由三個(gè)水聽器Sc、Sx、Sy構(gòu)成平面三角形跟蹤基陣，設(shè)三角形基陣頂點(diǎn)坐標(biāo)（x0，y0），基陣孔徑對(duì)應(yīng)長度分別為a、b、d（長基線陣的基陣孔徑對(duì)應(yīng)長度由水聲自校準(zhǔn)組件測量得到），見圖1。則有：圖1 同步式球面交匯定位原理設(shè)目標(biāo)位置為T（x，y，z），目標(biāo)傳輸延時(shí)分別為t1、t2、t3，聲速為c，已知一頂點(diǎn)坐標(biāo)（x0,y0），帶入式（1），則有：解方程組，可得：由式（4）便可獲得水下目標(biāo)相對(duì)于測量基陣的位置坐標(biāo)，如果水下
艦船電子工程 2020年8期2020-10-10
- 三角形五元十字混合陣列彈丸落點(diǎn)定位方法
于五元十字陣的單基陣和雙基陣對(duì)彈丸落點(diǎn)的定位精度，定位誤差較大[8]。針對(duì)靶場彈丸回收試驗(yàn)中彈丸落點(diǎn)定位精度低的問題，提出基于三個(gè)五元十字陣列組成三角形混合陣列的定位方法。1 五元十字陣列定位1.1 五元十字單基陣定位1.1.1五元十字單基陣模型圖1為單基陣的排列圖(本文不考慮俯仰角)。四個(gè)傳感器與中心傳感器的間距都為D，建立直角坐標(biāo)系，中心傳感器位于原點(diǎn)，即O(0,0)。邊緣傳感器坐標(biāo)分別為P1(D,0)，P2(0，D)，P3(-D,0)，P4(0，-D
探測與控制學(xué)報(bào) 2020年4期2020-09-02
- 潛艇水動(dòng)力噪聲對(duì)聲吶聲基陣影響分析
振動(dòng)，從而在內(nèi)部基陣區(qū)域產(chǎn)生水動(dòng)力噪聲。水動(dòng)力噪聲的輻射聲功率與航速的6～7次方成正比[1]，該噪聲在中高航速下是聲吶基陣區(qū)域自噪聲的主要成分[2]。準(zhǔn)確描述聲吶基陣區(qū)域的水動(dòng)力噪聲特征，是提高聲吶的工作效率和降低基陣區(qū)域綜合噪聲的重要技術(shù)基礎(chǔ)和依據(jù)。對(duì)于存在固體邊界的運(yùn)動(dòng)模型來說，其運(yùn)動(dòng)的外壁面上主要存在兩種不一樣的聲源：一種是偶極子聲源，主要與外壁面上的脈動(dòng)壓力有關(guān)，這是內(nèi)部產(chǎn)生水動(dòng)力噪聲的主要來源；另一種是四極子聲源，主要是由流場中的湍流漩渦運(yùn)動(dòng)以及
聲學(xué)與電子工程 2020年1期2020-04-10
- 海洋資料浮標(biāo)聲學(xué)特征采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)
系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括聲學(xué)基陣設(shè)計(jì)，信號(hào)采集處理機(jī)設(shè)計(jì)，目標(biāo)探測與方位估計(jì)算法和聲學(xué)基陣方位補(bǔ)償方法等。2014年6月進(jìn)行了一次湖上試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明：聲學(xué)特征采集系統(tǒng)的硬件可靠，目標(biāo)探測、方位估計(jì)和方位補(bǔ)償算法有效。該系統(tǒng)已在我國特定敏感區(qū)域開展的維權(quán)執(zhí)法目標(biāo)探測識(shí)別與信息傳輸技術(shù)的信息綜合監(jiān)視中示范應(yīng)用。海洋資源浮標(biāo)；聲學(xué)特征采集；最小方差無畸變響應(yīng)；方位補(bǔ)償0 引言針對(duì)我國特定海域中國海監(jiān)定期維權(quán)巡航執(zhí)法中存在的對(duì)侵權(quán)目標(biāo)缺乏全天候及時(shí)、準(zhǔn)確監(jiān)測技術(shù)手段的現(xiàn)狀
聲學(xué)技術(shù) 2019年5期2019-11-11
- 基于波束計(jì)算的水下聲學(xué)探測設(shè)備聲兼容傳播過程分析
一聲學(xué)設(shè)備的發(fā)射基陣發(fā)出的干擾信號(hào)經(jīng)海底散射后被另一聲學(xué)設(shè)備的接收基陣所接收的情形。由于探測海底地形地貌的聲學(xué)設(shè)備采用高頻聲信號(hào)，因此聲傳播計(jì)算方法采用聲線追蹤法，此外海底散射采用雙基地Jackson模型[9]。由于水下平臺(tái)工作在深海，且換能器基陣安裝在水下平臺(tái)的底部，因此忽略水面反射。1.1 聲線追蹤(a) 發(fā)射聲線(b) 第個(gè)水層圖1 聲線追蹤示意圖Fig.1 Schematic diagram of acoustic ray tracing1.2 海
聲學(xué)技術(shù) 2019年5期2019-11-11
- 基于CFAPA算法的炮彈炸點(diǎn)定位方法
個(gè)基本平面陣列（基陣），各基本陣列分別測出目標(biāo)聲源P的三維坐標(biāo)，并對(duì)測得的多個(gè)坐標(biāo)采用均值平差法進(jìn)行處理。該模型通過五元組合陣列定位算法（CFAPA，Combined fi ve-element array positioning Algorithm）測出炮彈炸點(diǎn)的三維坐標(biāo)，具有定位精度高，抗干擾性和環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。如圖1所示，在水平位置的點(diǎn)分別放置12個(gè)陣元，其中圖1：五元組合陣列定位模型圖2：定位結(jié)果與陣元間距的關(guān)系2 陣元間距和陣型的仿真2.1
電子技術(shù)與軟件工程 2019年3期2019-04-28
- 船載水聲定位系統(tǒng)自動(dòng)校準(zhǔn)技術(shù)研究
檢測及校準(zhǔn)。利用基陣中心位置的發(fā)射換能器以及船只固定連接桿入水端的發(fā)射換能器依次發(fā)射校準(zhǔn)聲信號(hào)，將獲得的水聲定位坐標(biāo)與上述兩個(gè)發(fā)射換能器固定對(duì)應(yīng)的全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System, GPS)天線坐標(biāo)進(jìn)行平移和偏轉(zhuǎn)，獲得偏移參數(shù)矩陣，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)校準(zhǔn)。某水域的跑船試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果表明，利用該自動(dòng)校準(zhǔn)方法可在兩分鐘內(nèi)完成全部自檢及校準(zhǔn)工作，并且水聲定位軌跡與跑船GPS軌跡重合較好，具有校準(zhǔn)效率高、測量精度高等優(yōu)點(diǎn)。船載系統(tǒng)；水聲定位系統(tǒng)
聲學(xué)技術(shù) 2018年6期2019-01-10
- 炸點(diǎn)定位系統(tǒng)定向精度研究
]等. 相比于單基陣測量定位系統(tǒng)， 多基陣融合定位的方法精度高、 探測距離遠(yuǎn)， 可達(dá)上千米. 多基陣定位系統(tǒng)利用單基陣探測方位， 通過多個(gè)基陣采集數(shù)據(jù)， 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析， 進(jìn)行定位， 可以提高定位精度， 得出比較準(zhǔn)確的結(jié)果[10,11]. 定位基陣越多， 得出的數(shù)據(jù)越準(zhǔn)確[12,13]. 本文研究一種三基陣定位的方法以提高定位精度， 并對(duì)誤差進(jìn)行了分析.為了研究方便并得出一般性結(jié)論， 假設(shè)每個(gè)基陣和每個(gè)傳感器的位置不變； 每個(gè)傳感器的性能相同； 忽略聲
測試技術(shù)學(xué)報(bào) 2018年6期2019-01-05
- 混響空時(shí)二維特性產(chǎn)生原理及仿真實(shí)現(xiàn)
載體平臺(tái)上的聲吶基陣接收到的混響，是處于不同方位的大量無規(guī)則散射體的后向散射信號(hào)在聲吶基陣接收點(diǎn)的疊加[1].主動(dòng)聲吶多采用寬波束發(fā)射技術(shù)，因此，對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行散射的散射體具有一定的空間分布.當(dāng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)時(shí)，聲吶接收到的混響多普勒頻率發(fā)生擴(kuò)展，可能使目標(biāo)回波的頻譜與混響的擴(kuò)展譜混疊在一起，導(dǎo)致常規(guī)的檢測手段性能下降.運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上的聲吶接收到的混響與機(jī)載雷達(dá)的地雜波具有相似的特性[2-3]，由某散射體反射的混響多普勒頻率與入射角之間具有解析的函數(shù)關(guān)系，即空時(shí)二維
- 一種水下磁場測量基陣的設(shè)計(jì)
統(tǒng)準(zhǔn)確可靠布放的基陣，并實(shí)現(xiàn)磁場數(shù)據(jù)的有效測量。1 測量單元間隔設(shè)計(jì)測量單元是集多種測量傳感器于一體的基本測量結(jié)構(gòu)，多個(gè)測量單元以線陣列的方式固定在無磁安裝支架上，均布于水底，多段安裝支架連接組成測量基陣。被測目標(biāo)從測量基陣上方通過，測量單元采集被測目標(biāo)的剩磁特性，測試示意圖如圖1所示。初步設(shè)計(jì)將15個(gè)測量單元(依次編號(hào)1～15)安裝在測量基陣上，測量單元之間間隔的選擇非常重要。若測量間隔設(shè)置較小，則整個(gè)測量基陣的長度較短，當(dāng)被測目標(biāo)的航行精度不高時(shí)，難以
數(shù)字海洋與水下攻防 2018年3期2018-12-20
- 分布式基陣聯(lián)合定位算法仿真分析
王 維?分布式基陣聯(lián)合定位算法仿真分析王志剛, 陳韶華, 王 維(中國船舶重工集團(tuán)公司 第710研究所, 湖北 宜昌, 443003)在諸多水中目標(biāo)定位的方法中, 相對(duì)于純方位目標(biāo)定位與跟蹤算法計(jì)算量大、實(shí)時(shí)性差、定位和估計(jì)精度不高的不足, 多基陣聯(lián)合定位系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力和生存能力?；诖? 文中提出了一種適用于水聲網(wǎng)絡(luò)的分布式基陣聯(lián)合定位方法, 分別給出了Jacobi迭代法、三角重心法和最小二乘法等算法的仿真計(jì)算模型, 比較分析了3種不同定位方
水下無人系統(tǒng)學(xué)報(bào) 2018年5期2018-11-09
- 聲納系泊狀態(tài)功能檢查評(píng)估系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
聲納；系泊試驗(yàn)；基陣；功能檢查；充分、及時(shí)和全面的掌握聲納功能和技術(shù)狀態(tài)對(duì)于聲納操作員甚至作戰(zhàn)指揮員至關(guān)重要。然而在實(shí)際使用過程中，一般條件下聲納操作員和指揮員很難做到。只有處于航行狀態(tài)下，在配合艦艇合作運(yùn)動(dòng)條件下，聲納裝備的性能才能被充分全面掌握[1]。這種條件對(duì)于剛剛等級(jí)修理完成后需要完成航行試驗(yàn)的艦艇都是比較苛刻的，對(duì)于未進(jìn)行等級(jí)修理的艦艇更加無法保證。隨著服役聲納的種類和數(shù)量的快速增加，演訓(xùn)和護(hù)航等重大任務(wù)頻次的增多，急需一型能夠在艦艇等級(jí)修理完成
科學(xué)與財(cái)富 2018年13期2018-06-13
- 基于幅度、相位補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)級(jí)多陣聯(lián)合檢測方法研究
310023）多基陣聯(lián)合檢測是通過將來自于不同聲吶基陣的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，從而提高對(duì)目標(biāo)的檢測能力，是一種數(shù)據(jù)融合處理方法。多基陣聯(lián)合檢測根據(jù)數(shù)據(jù)信息類型不同，一般可以分為：分布式聯(lián)合檢測和集中式聯(lián)合檢測兩種方式。分布式聯(lián)合檢測是特征信息級(jí)融合處理，將各聲吶的檢測結(jié)果進(jìn)行融合處理，形成更準(zhǔn)確地檢測判決；集中式聯(lián)合檢測是數(shù)據(jù)級(jí)融合處理，直接利用各聲吶基陣的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)，并形成最終的判決。相比較于分布式聯(lián)合檢測，集中式聯(lián)合檢測優(yōu)點(diǎn)是利用了多部聲吶基陣的
聲學(xué)與電子工程 2017年4期2018-01-22
- 換能器耐低溫性能實(shí)驗(yàn)研究
短基線定位系統(tǒng)的基陣和應(yīng)答器換能器能否滿足海水低溫工作條件。1 耐低溫性能評(píng)估超短基線定位系統(tǒng)由水下應(yīng)答器、超短基線基陣、信號(hào)處理設(shè)備及顯控設(shè)備等組成。其中，超短基線陣及應(yīng)答器換能器主要包括以下幾個(gè)部分：金屬結(jié)構(gòu)、壓電陶瓷、水密聚氨酯橡膠材料。首先，從材料角度來看，金屬結(jié)構(gòu)（包括TC4鈦合金及○型密封圈等）在?5℃情況下其屬性變化較小，可以忽略影響。換能器核心部件的壓電陶瓷采用鋯鈦酸鉛固溶體PZT-4材料，該材料的各物理參數(shù)都隨溫度發(fā)生變化。為了保證壓電器
聲學(xué)與電子工程 2017年4期2018-01-22
- 水聲基陣聲學(xué)隔板聲屏蔽性能研究
球鼻艏導(dǎo)流罩是聲基陣的安裝平臺(tái)，其內(nèi)部及周圍聲環(huán)境直接影響聲吶的檢測性能。導(dǎo)流罩內(nèi)部環(huán)境噪聲一般由艦船振動(dòng)噪聲、流激噪聲和螺旋槳空化噪聲組成，其中艉向噪聲為主要的噪聲源之一，主要由螺旋槳噪聲、后壁板振動(dòng)輻射噪聲組成[1-4]。艉向噪聲傳播途徑包括直線傳播和海底反射兩部分，由于在舷外傳播，目前針對(duì)導(dǎo)流罩噪聲治理的阻尼抑振和吸聲材料敷設(shè)措施對(duì)艉向噪聲的抑制效果有限，必須采取專門的隔聲裝置，安裝專用聲學(xué)隔板，以阻斷的方式實(shí)現(xiàn)艉向噪聲的屏蔽。聲學(xué)隔板安裝在聲吶基陣
哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào) 2017年12期2018-01-15
- 魚雷聲學(xué)基陣隔振降噪技術(shù)研究
了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：基陣；隔振；降噪；技術(shù)中圖分類號(hào)：TJ630 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）14-0031-021 魚雷隔振降噪技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀魚雷輻射噪聲水平直接影響命中率。資料顯示，噪聲水平每升高5dB，命中率就降低25%；反之，噪聲水平降低5dB，命中率就將增加25%，隔振降噪技術(shù)成為影響魚雷發(fā)展的重要原因之一。美軍現(xiàn)役的MK48魚雷在隔振降噪方面采取了很多措施：采用低噪聲聲納基陣設(shè)計(jì)；將動(dòng)力裝置安裝在隔振座上，減小振動(dòng)向殼體傳
中國科技縱橫 2017年14期2017-08-17
- 基于矢量聲壓組合基陣的柱面分布噪聲源近場高分辨定位方法
基于矢量聲壓組合基陣的柱面分布噪聲源近場高分辨定位方法左翔1，陳歡21海軍駐上海江南造船（集團(tuán)）有限責(zé)任公司軍事代表室，上海201913 2中國艦船研究設(shè)計(jì)中心，湖北武漢430064［目的］現(xiàn)有的水下噪聲源近場定位方法通常假設(shè)測量面為平面，較難應(yīng)用于柱面分布的水下噪聲源目標(biāo)測試中，同時(shí)常規(guī)近場聚焦波束形成應(yīng)用于柱面分布水下噪聲源定位時(shí)空間分辨率較低，基于聲壓基陣的水下噪聲源近場定位方法則存在左右舷模糊的問題。為解決這一問題，［方法］通過建立測量面為柱面分布
中國艦船研究 2017年4期2017-08-07
- 基于激勵(lì)補(bǔ)償?shù)乃?span id="j5i0abt0b" class="hl">基陣互輻射阻抗控制研究*
于激勵(lì)補(bǔ)償?shù)乃?span id="j5i0abt0b" class="hl">基陣互輻射阻抗控制研究*李道江1，王亞翔2（1.西北工業(yè)大學(xué)航海學(xué)院，西安 710072；2.中國兵器信息中心，北京 100081）針對(duì)互輻射阻抗對(duì)水聲基陣陣元表面振速的影響，研究了基于激勵(lì)補(bǔ)償?shù)幕ポ椛渥杩箍刂品椒āＪ紫确治隽岁囋砻嬲袼倥c激勵(lì)之間的關(guān)系，然后對(duì)比實(shí)際激勵(lì)與理想激勵(lì)的區(qū)別，得到激勵(lì)補(bǔ)償?shù)挠?jì)算公式，最后利用陣元間的互輻射阻抗修正了激勵(lì)補(bǔ)償計(jì)算公式。仿真結(jié)果表明：在低頻、小間距基陣中，激勵(lì)的幅度和相位需采用所提算法進(jìn)行較大的補(bǔ)償
火力與指揮控制 2017年6期2017-08-07
- 一種改進(jìn)的水下三陣元輔助慣導(dǎo)系統(tǒng)的定位算法
海底的三陣元定位基陣組成，傳統(tǒng)長基線定位水下至少要布放四個(gè)陣元，三個(gè)陣元無法直接定位求解。根據(jù)三陣元測得的距離信息和慣導(dǎo)系統(tǒng)輸出的位置信息建立距離耦合模型，給出了慣導(dǎo)、DVL和聲學(xué)定位系統(tǒng)的狀態(tài)方程和量測方程；同時(shí)針對(duì)水下聲速垂直分布特性，提出了一種等效聲速的修正方法。仿真結(jié)果表明：在三陣元定位基陣作用范圍內(nèi)，組合導(dǎo)航系統(tǒng)能有效修正慣導(dǎo)位置誤差，定位誤差小于4 m，具有良好的適用性。水下潛器；慣導(dǎo)系統(tǒng)；三陣元基陣；距離耦合21世紀(jì)將是海洋的世紀(jì)，隨著對(duì)海洋
中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào) 2017年2期2017-06-05
- 水下基陣大地坐標(biāo)優(yōu)質(zhì)解算點(diǎn)的選擇方法*
24022)水下基陣大地坐標(biāo)優(yōu)質(zhì)解算點(diǎn)的選擇方法*張永超 徐國貴(91388部隊(duì)94分隊(duì) 湛江 524022)獲得精確的聲基陣大地坐標(biāo),對(duì)于水下目標(biāo)測量和定位有著重要的意義。采用測量船定點(diǎn)錄取聲基陣測量數(shù)據(jù)時(shí),航行軌跡一般成橢圓,取任意三個(gè)測量點(diǎn)利用球面交匯原理可以定位出聲基陣大地坐標(biāo),但定位誤差較大。根據(jù)球面交匯求解誤差最小的條件,以聲基陣原始數(shù)據(jù)為參考,選取橢圓航行軌跡上任一個(gè)錄取點(diǎn),求出以該點(diǎn)與聲基陣原始點(diǎn)連線為法線并經(jīng)過聲基陣原始點(diǎn)的平面,平面與橢
艦船電子工程 2017年4期2017-04-22
- 復(fù)雜混響背景下聲吶基陣的目標(biāo)方位估計(jì)算法
雜混響背景下聲吶基陣的目標(biāo)方位估計(jì)算法張國光(昆明船舶設(shè)備研究試驗(yàn)中心 昆明 650051)在復(fù)雜混響背景下目標(biāo)方位估計(jì)精度受到干擾限制較大,提出一種基于聲吶基陣多源信息跟蹤融合的復(fù)雜混響背景下目標(biāo)方位估計(jì)算法。首先建立聲吶基陣的多傳感器分布式陣列信號(hào)處理模型,對(duì)聲吶傳感器陣列的傳輸信道模型進(jìn)行空間重構(gòu)和向量量化分解,建立Kalman濾波器進(jìn)行混響抗干擾濾波,然后采用多源信息跟蹤融合方法進(jìn)行聲吶基陣的目標(biāo)方位和速度等信息的聯(lián)合估計(jì)。最后進(jìn)行仿真測試,結(jié)果表
艦船電子工程 2017年1期2017-02-09
- 基于復(fù)合雙基陣的彈丸落點(diǎn)觀測聲定位方法
3)?基于復(fù)合雙基陣的彈丸落點(diǎn)觀測聲定位方法鄭 堅(jiān),張炳文,熊 超(軍械工程學(xué)院 火炮工程系,石家莊 050003)基于單基陣的彈丸落點(diǎn)聲定位方法存在定距誤差大且定向誤差小的缺點(diǎn),針對(duì)此問題,利用雙基陣交叉定位實(shí)現(xiàn)了落點(diǎn)定位。針對(duì)雙基陣落點(diǎn)定位方法存在一定盲區(qū)的不足,提出了一種基于復(fù)合雙基陣的彈丸落點(diǎn)觀測聲定位方法。以五元十字陣為復(fù)合陣列的基本單元,建立雙基陣以及復(fù)合雙基陣的數(shù)學(xué)模型,并對(duì)定位算法和定向、定距精度進(jìn)行了理論推導(dǎo)和仿真分析,進(jìn)行了外場模擬實(shí)驗(yàn)
彈道學(xué)報(bào) 2016年4期2016-12-14
- 基于虛擬陣元設(shè)計(jì)的稀疏基陣的水下正視聲學(xué)成像
擬陣元設(shè)計(jì)的稀疏基陣的水下正視聲學(xué)成像李 鵬，黃兆宇，徐麗華，鄭太成，陳金立(南京信息工程大學(xué) 江蘇省氣象探測與信息處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇省氣象傳感網(wǎng)技術(shù)工程中心，江蘇省大氣環(huán)境與裝備技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210044)成像幀速率低、系統(tǒng)復(fù)雜是聲學(xué)傳感器基陣水下正視聲學(xué)成像方法存在的主要問題.提出一種基于稀疏傳感器基陣成像的方法，能提高成像速率和降低系統(tǒng)復(fù)雜性.該方法通過虛擬陣元技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)2-D稀疏傳感器基陣，并采用發(fā)射基陣同步發(fā)射編碼信號(hào)和接收基
- 水下五基元空間陣超短基線定位方法
標(biāo)的定位精度比單基陣定位時(shí)明顯改善，z坐標(biāo)的相對(duì)誤差沒有出現(xiàn)突變的現(xiàn)象，目標(biāo)的定位精度相對(duì)提高。超短基線；五基元空間陣；俯仰角0 引言超短基線定位系統(tǒng)因?yàn)槎ㄎ?span id="j5i0abt0b" class="hl">基陣的尺寸小，安裝方便，被廣泛應(yīng)用于水下目標(biāo)定位。近年來，研究更高精度的超短基線定位系統(tǒng)引起了國內(nèi)外眾多學(xué)者和科研機(jī)構(gòu)的重視。例如，挪威Kongsberg公司研發(fā)的HiPAP500[1]，可在俯仰角50°的范圍內(nèi)定位精度優(yōu)于作用距離的 0.2%；英國Sonardyne公司開發(fā)的用于高頻段的Scout-
探測與控制學(xué)報(bào) 2016年5期2016-11-17
- 超短基線定位的海上應(yīng)用及精度評(píng)估
文通過對(duì)超短基線基陣進(jìn)行校準(zhǔn)，并對(duì)其定位精度進(jìn)行精度評(píng)估，對(duì)海上應(yīng)用采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，對(duì)原始數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的跳點(diǎn)進(jìn)行剔除、濾波處理，得到較可靠的水下定位結(jié)果。超短基線；水下定位；精度評(píng)估；跳點(diǎn)0 引言隨著海洋科學(xué)考察以及資源勘探的發(fā)展，水下調(diào)查設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛且重要。在水下調(diào)查作業(yè)中，需要為水下設(shè)備進(jìn)行定位，提供其地理坐標(biāo)。其中聲學(xué)定位是重要且有效的定位方法，主要包含長基線、短基線以及超短基線定位技術(shù)。長基線系統(tǒng)構(gòu)成組件多，布放較為復(fù)雜，定位精度高
海洋學(xué)研究 2016年3期2016-10-31
- 多波束測點(diǎn)位置歸算橫縱搖耦合效應(yīng)分析
，首先，以換能器基陣坐標(biāo)系統(tǒng)下測點(diǎn)位置歸算為例分析橫縱搖耦合效應(yīng)產(chǎn)生的原因。進(jìn)而，推導(dǎo)換能器基陣旋轉(zhuǎn)角與橫縱搖角之間的關(guān)系并在原模型的基礎(chǔ)上建立改進(jìn)的測點(diǎn)位置歸算模型。最后，通過仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)原模型與改進(jìn)模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比對(duì)分析。結(jié)果表明：當(dāng)縱搖角較小時(shí)，橫縱搖耦合效應(yīng)對(duì)測深影響不明顯；當(dāng)縱搖角較大時(shí)，在邊緣波束附近，原模型的測深相對(duì)誤差超過了規(guī)定限差。因此為獲取高質(zhì)量測深成果，宜采用改進(jìn)模型進(jìn)行位置歸算以避免橫縱搖耦合效應(yīng)的影響。研究結(jié)果為進(jìn)一步改善多波束
地理與地理信息科學(xué) 2016年4期2016-06-05
- 有缺陷的多接收陣合成孔徑聲吶成像技術(shù)
因可能會(huì)導(dǎo)致接收基陣中的一個(gè)或多個(gè)接收陣元失效，進(jìn)而嚴(yán)重影響整個(gè)合成孔徑聲吶（SAS）系統(tǒng)的性能?；诖耍岢隽艘环N有缺陷的多接收陣SAS成像方法，首先基于線性預(yù)測方法對(duì)失效陣元的回波信號(hào)進(jìn)行重構(gòu)，然后再進(jìn)行合成孔徑成像處理。該方法可以較好地解決陣元失效帶來的圖像畸變問題，仿真試驗(yàn)驗(yàn)證了其有效性和可行性。合成孔徑聲吶（SAS）；多接收陣；缺陷陣元；圖像畸變0 引言目前，國內(nèi)外均采用多接收陣技術(shù)［1-3］來解決測繪速率和方位向分辨率之間的矛盾。為了使系統(tǒng)具有
水下無人系統(tǒng)學(xué)報(bào) 2015年4期2015-10-25
- 魚雷用共形聲基陣布陣方法
5）魚雷用共形聲基陣布陣方法于一鳴1，郝保安1，冀邦杰2，李濤2（1. 中國船舶重工集團(tuán)公司 第705研究所，陜西 西安，710075； 2. 中國船舶重工集團(tuán)公司 東儀科工集團(tuán)有限公司，陜西 西安，710065）為了研究不同布陣方案的共形陣所呈現(xiàn)出的性能差異，利用共形陣的基本布陣規(guī)則，建立了3種不同陣形的共形陣。使用常規(guī)波束形成方法，利用帶障板的水聽器陣元指向性計(jì)算公式和任意離散陣的指向性函數(shù)計(jì)算公式，對(duì)建立的共形陣做了指向性函數(shù)計(jì)算。通過對(duì)其水平指向性
水下無人系統(tǒng)學(xué)報(bào) 2015年1期2015-10-24
- 非均勻鈸式換能器平面陣布陣設(shè)計(jì)
距的規(guī)律。為提高基陣的空間利用率而降低陣元互干擾的不利影響，提出一種非均勻平面基陣的實(shí)現(xiàn)方法?？紤]強(qiáng)度非均勻因素，建立了9元基陣的陣元互輻射阻抗模型和基陣的總輻射阻抗模型，分別研究了陣元間距、工作頻率和中心陣元強(qiáng)度對(duì)陣元互阻抗和基陣總阻抗的影響。在提高基陣總輻射效率，并保證單個(gè)陣元能有效輻射聲能的原則下，給出了不同工作頻率下，陣元的合適間距。為改善基陣的輻射阻抗提供了陣元間距和陣元強(qiáng)度兩種調(diào)整辦法，為研制超多陣元鈸式水聲設(shè)備奠定了理論基礎(chǔ)。鈸式換能器；非均
聲學(xué)技術(shù) 2015年1期2015-09-07
- 水聲被動(dòng)交叉定位算法應(yīng)用研究＊
00）文章通過雙基陣被動(dòng)測距的方位交叉定位法，自動(dòng)計(jì)算水聲源前端測得所有方位目標(biāo)的交叉點(diǎn)，并對(duì)交叉點(diǎn)進(jìn)行歷史點(diǎn)管理。通過交叉點(diǎn)形成的軌跡的連續(xù)性和平滑性判定產(chǎn)生交叉點(diǎn)的原始方位目標(biāo)是否是同一個(gè)目標(biāo)。在多站多基陣的環(huán)境下，驗(yàn)證了該算法的有效性和可行性，該方法可以成為純方位目標(biāo)同一性認(rèn)定的有效手段。最后，對(duì)交叉定位法在實(shí)際工程應(yīng)用中遇到的問題進(jìn)行了總結(jié)，并指出了不足之處，以待后期進(jìn)一步完善。雙基陣被動(dòng)測距；方位交叉定位法；交叉點(diǎn)；同一性認(rèn)定Class Numb
艦船電子工程 2015年11期2015-06-07
- 雙基陣節(jié)點(diǎn)被動(dòng)測距方法實(shí)驗(yàn)研究*
10023)?雙基陣節(jié)點(diǎn)被動(dòng)測距方法實(shí)驗(yàn)研究*劉 流1孟彧仟2張自麗2葛輝良2(1.海軍裝備部駐上海地區(qū)軍事代表局 上海 201206)(2.杭州應(yīng)用聲學(xué)研究所 杭州 310023)采用方位交叉定位方法,利用兩個(gè)聲基陣節(jié)點(diǎn)的測向結(jié)果實(shí)現(xiàn)水中噪聲源的被動(dòng)測距。為抑制測向隨機(jī)誤差引入的測距誤差,對(duì)雙節(jié)點(diǎn)基陣測向結(jié)果先進(jìn)行最小二乘擬合平滑處理,以及對(duì)解算的目標(biāo)距離作滑動(dòng)平均后置處理。海上實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法能夠得到穩(wěn)定的目標(biāo)定位結(jié)果。雙節(jié)點(diǎn)基陣; 被動(dòng)定位; 最
艦船電子工程 2015年4期2015-03-15
- 低旁瓣級(jí)高頻相控陣的設(shè)計(jì)方法
理想的形狀，而且基陣的各個(gè)子陣的參數(shù)也是一致的[1]。相控陣是由n級(jí)4元陣組成的4n元線列陣擴(kuò)展成的一個(gè)圓面陣，這個(gè)圓面陣內(nèi)的基元是中心對(duì)稱分布的。我們利用線列陣組合平面陣的原理來進(jìn)行布陣[2]。n級(jí)ADCP相控陣指向性的函數(shù)為[3]：高頻相控陣通常采用壓電顆粒來設(shè)計(jì)基元，這種方法的電路可實(shí)現(xiàn)性強(qiáng)且基元之間的耦合性好。聲源級(jí)不變、實(shí)現(xiàn)低旁瓣級(jí)可以通過兩種方法實(shí)現(xiàn)：一是通過改變布陣設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)，減小基元間距，增加基元數(shù)量；二是通過提高基元之間的一致性和耦合性。
聲學(xué)與電子工程 2015年3期2015-01-09
- 溫度及壓力對(duì)換能器性能的影響分析
構(gòu)制作了換能器及基陣，測試了基陣在不同溫度和壓力下的電導(dǎo)、發(fā)射響應(yīng)及接收靈敏度。隨著溫度的降低，其電導(dǎo)值及發(fā)射響應(yīng)等也相應(yīng)降低，隨著靜水壓力的增加，最大值對(duì)應(yīng)的頻率降低。換能器；溫度；壓力；性能分析海底礦產(chǎn)資源的勘探與開發(fā)、海洋生物研究以及深海警備等活動(dòng)中，聲吶系統(tǒng)擔(dān)當(dāng)重要的角色，其中換能器的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵技術(shù)之一[1]。工作在深海環(huán)境下的設(shè)備首先要考慮能否承受高靜水壓且性能良好，一些文獻(xiàn)對(duì)利用液腔耦合振動(dòng)的深水換能器進(jìn)行了報(bào)道[2-3]，滿足耐壓情況下還要考
聲學(xué)與電子工程 2015年4期2015-01-09
- 超短基線定位系統(tǒng)在側(cè)掃聲吶水下定位中的應(yīng)用
位系統(tǒng)主要由發(fā)射基陣、應(yīng)答器、接收基陣和數(shù)據(jù)處理單元組成(其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示)，實(shí)際生產(chǎn)中一般將發(fā)射基陣、接收基陣制作到同一探頭內(nèi)形成收發(fā)基陣。將至少3個(gè)收發(fā)基陣安裝到船體不同位置，應(yīng)答器安裝到拖魚本體。系統(tǒng)通過測定各接收基陣接收到的信號(hào)相位差來確定接收基陣到拖魚的相對(duì)方位角；通過測定聲波到接收基陣的時(shí)間，再利用聲速剖面修正波速線，最終確定接收基陣到拖魚的相對(duì)距離，從而確定拖魚的相對(duì)位置。圖1 超短基線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖應(yīng)用由3個(gè)收發(fā)基陣組成的最簡單的超短基線
機(jī)電信息 2014年30期2014-09-02
- 構(gòu)造雙偶數(shù)階空間更完美幻立方的四步法
基方陣（簡稱截面基陣）Bk，Bk位于第i行、第j列的元素記為b（k，i，j）（i，j=1，2，…，n）.對(duì)i=1，2，…，n，取此處的di（i=1，2，…，n與構(gòu)造最完美幻方A的基方陣時(shí)所取的di（i=1，2，…，n）是相同的.即Bk各列的n個(gè)數(shù)是按第一步中，最完美幻方的基方陣A的各列n個(gè)數(shù)同樣的順序安裝的.第三步對(duì)第k（k=1，2，…，n）個(gè)截面基陣Bk作行變換，所得方陣記為Ck.基方陣Bk上半部分的行不變，笫2m+1~4m行依次作為方陣Ck的第4m~2
- 水聲傳感陣列指向性與系統(tǒng)傳輸性能研究*
、工作頻率、發(fā)射基陣指向性等有關(guān)，由海面、海底反射產(chǎn)生的多途信號(hào)到達(dá)接收端時(shí)未完全衰減，疊加后引起信號(hào)衰落。由射線聲學(xué)理論可知，高頻聲波在海水中傳播可以視為聲線在聲束管中傳播。當(dāng)聲源發(fā)射角較大時(shí)，經(jīng)海面、海底反射后形成的多途信號(hào)數(shù)量多，歷經(jīng)的時(shí)延和衰減大，接收端信號(hào)起伏大；當(dāng)聲源發(fā)射角較小時(shí)，海面、海底反射次數(shù)少，多途信號(hào)數(shù)量少，歷經(jīng)的時(shí)延和衰減小，接收端信號(hào)起伏小。多途效應(yīng)使發(fā)送的碼元產(chǎn)生畸變，導(dǎo)致碼間串?dāng)_，降低了通信的可靠性和穩(wěn)定性，同時(shí)也限制了傳輸速
電子技術(shù)應(yīng)用 2014年4期2014-06-03
- 聚焦矩陣在水中寬帶目標(biāo)被動(dòng)跟蹤中的應(yīng)用
間重采樣方法計(jì)算基陣的恒定束寬陣元權(quán)系數(shù)，進(jìn)而利用該陣元權(quán)系數(shù)產(chǎn)生聚焦矩陣，通過聚焦矩陣將不同頻帶的子帶信號(hào)映射到同一參考頻率上，然后將所有頻率成分的信號(hào)功率譜密度矩陣作平均，并結(jié)合MUSIC(Multiple Signal Classification)算法，估計(jì)出目標(biāo)的方位信息，從而實(shí)現(xiàn)水中寬帶目標(biāo)的被動(dòng)跟蹤。采用該方法進(jìn)行仿真試驗(yàn)分析，結(jié)果表明在小孔徑基陣上可實(shí)現(xiàn)寬帶單目標(biāo)的穩(wěn)定測向被動(dòng)跟蹤，且對(duì)多目標(biāo)具有一定的角被動(dòng)分辨效果。聚焦矩陣；寬帶目標(biāo)；被
聲學(xué)技術(shù) 2014年3期2014-05-12
- 陣列式水聲傳感器在水下通信中的應(yīng)用
中，往往采用發(fā)射基陣形式控制多途傳播現(xiàn)象。1．2水聲信號(hào)傳輸原理水聲通信利用水作為傳播介質(zhì)，通過聲波與水相互作用將信息傳輸?shù)侥康牡亍Ｋ曓D(zhuǎn)換是水下聲通信的關(guān)鍵技術(shù)，在通信兩端由水聲換能器負(fù)責(zé)完成電/聲和聲/電的轉(zhuǎn)換，圖1為水聲通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)[5]。圖1 水聲通信系統(tǒng)框圖圖1中，發(fā)射端將信號(hào)進(jìn)行一定的編碼調(diào)制和傳輸匹配處理，保證水聲傳感獲得高效率發(fā)射，接收端采用水聽器完成聲信號(hào)接收，通過適當(dāng)?shù)姆糯鬄V波，降低環(huán)境噪聲影響，最后進(jìn)行解碼還原發(fā)射端信息。水聲通
儀表技術(shù)與傳感器 2014年11期2014-03-22
- 中高頻水聲換能器發(fā)展綜述
法及其高頻換能器基陣的設(shè)計(jì)方法，并對(duì)應(yīng)國內(nèi)外中高頻水聲換能器陣設(shè)備實(shí)物介紹。對(duì)從事?lián)Q能器設(shè)計(jì)的工作人員有指導(dǎo)意義。聲吶；中高頻換能器；基陣；設(shè)計(jì)方法；綜述為探測水中目標(biāo)或在水中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，人們嘗試了各種手段，其中最為有效的還是聲學(xué)方法，這是因?yàn)槁暡ㄔ谒械膫鞑p失非常小，傳播距離較電、磁、光等遠(yuǎn)得多。在確定了聲作為信息載體后，還必須要有聲的接收和發(fā)射設(shè)備，這樣水聲換能器就孕育而生。顧名思義，換能器就是進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的器件，是將一種形式的能量轉(zhuǎn)換成另一種形式
聲學(xué)與電子工程 2014年4期2014-03-10
- 水下測試基陣機(jī)械掃描裝置的設(shè)計(jì)
制了多種水下測試基陣機(jī)械掃描裝置，它能攜帶水下聲強(qiáng)傳感器實(shí)現(xiàn)長距離環(huán)形掃描，并實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化位置反饋控制。該裝置為計(jì)量測試系統(tǒng)中非標(biāo)計(jì)量裝置的機(jī)械輔助設(shè)備設(shè)計(jì)，已應(yīng)用于某高校水下艙段測試試驗(yàn);該裝置能夠最大限度的減少計(jì)量實(shí)驗(yàn)過程中的誤差，提高計(jì)量檢定過程的工作效率。這種機(jī)械設(shè)計(jì)方案可以有很多變化。本文基于本課題的實(shí)際應(yīng)用情況，對(duì)其環(huán)形基陣架進(jìn)行有限元分析，通過有限元分析的結(jié)果并結(jié)合實(shí)際現(xiàn)場工況的需要，確定最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。1 機(jī)械功能指標(biāo)及電控系統(tǒng)方案1.1
計(jì)測技術(shù) 2013年2期2013-04-13
- 雙基陣方位—頻率勻加速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法研究
中，應(yīng)用兩部聲納基陣即雙基陣的量測信息對(duì)水中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤問題是研究的熱點(diǎn)之一。勻加速運(yùn)動(dòng)是目標(biāo)較為常見的運(yùn)動(dòng)方式，但尚沒有基于雙基陣量測信息對(duì)水中勻加速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤方面的研究，以往的研究只針對(duì)勻速直線運(yùn)動(dòng)目標(biāo)［1～4］。這里將雙基陣量測的目標(biāo)方位信息和其中一部基陣量測的目標(biāo)頻率信息作觀測融合后，根據(jù)勻加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)方程，建立雙基陣方位—頻率勻加速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)。由于該跟蹤系統(tǒng)的觀測方程中含有非線性函數(shù)，則其為非線性系統(tǒng)。此時(shí)，對(duì)于系統(tǒng)的非線性性，根據(jù)量測
傳感器與微系統(tǒng) 2012年7期2012-12-07
- 基于變換基陣的三維SDCT表示方法
維SDCT的變換基陣。如果三維信號(hào)大小為 8×8×8，則變換基陣的基信號(hào)共有8×8×8個(gè)，其空間結(jié)構(gòu)分布如圖1所示。圖1中每一個(gè)小立方體代表三維SDCT的一個(gè)基信號(hào)。圖1 信號(hào)大小為8×8×8時(shí)的變換基陣注:為了形象地描述，把變換基陣值域范圍調(diào)整到[0,255]，以提高可視效果。其中部分基信號(hào)如圖2所示。圖2從左到右、從上到下依次是變換基陣中空間頻率為(0,0,0)(1,1,1) (2,2,2) (3,3,3) (4,4,4) (5,5,5) (6,6,6
通信學(xué)報(bào) 2012年4期2012-10-26
- 圓柱形基陣指向性仿真研究
益就需要非常大的基陣尺寸，這對(duì)于低頻高增益測量將產(chǎn)生一定的影響。采用矢量傳感器可以以較小的尺寸完成低頻信號(hào)的測量，并達(dá)到較高的測量增益，但其獲取測量增益的能力受海洋環(huán)境聲場性質(zhì)的影響較大，矢量信息處理較為復(fù)雜。另外，矢量傳感器受其制造能力的限制，高頻測試能力有限［2］。近年來，寬頻帶、高增益體積陣在艦船輻射噪聲測量中嶄露頭角［3－4］。體積陣的陣元在空間上立體分層分布，布放方式十分靈活，所構(gòu)成的基陣結(jié)構(gòu)更加緊湊，有利于基陣尺寸的小型化，并且參與波束形成的陣
艦船科學(xué)技術(shù) 2012年12期2012-08-21
- 艦船搖擺下探雷聲納工作參數(shù)優(yōu)化設(shè)置研究＊
有穩(wěn)定平臺(tái)，聲納基陣跟隨艇體的搖擺而搖擺，不同時(shí)刻多波束在海底的照射區(qū)域會(huì)發(fā)生很大的變化。對(duì)于掃雷指揮員來說，艦船搖擺下探雷聲納在海底的有效搜索面積是其關(guān)心的一個(gè)重要的聲納性能指標(biāo)。為了能夠高效掃清某片海域，需要正確設(shè)置掃雷艦航速、聲納工作量程、基陣指向角和搜索方式等工作參數(shù)［1～2］。本文在建立基陣搖擺模型和探雷聲納多波束照射海底模型的基礎(chǔ)上，對(duì)艦船搖擺下探雷聲納的工作參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)置，對(duì)于掃雷指揮員根據(jù)當(dāng)時(shí)情況下達(dá)掃雷指令有重要的指導(dǎo)意義。2 艦艇搖
艦船電子工程 2012年11期2012-06-07
- 美國海軍固定式聲學(xué)測量設(shè)施發(fā)展現(xiàn)狀
地電纜、接線箱、基陣電纜和跟蹤/水下通信系統(tǒng)、基陣系泊裝置、高增益基陣組合、臍帶系統(tǒng)。組成連接見圖2。圖 2STAFAC水下系統(tǒng)組成連接圖1.3 STAFAC測量系統(tǒng)安裝及使用1.3.1 中繼電纜和接地電纜中繼電纜、接地電纜、接線箱、基陣系泊裝置、海底基陣電纜、跟蹤/水下通信基陣電纜均采用TYCO SL17電纜，TYCO SL17電纜利用海底電纜敷設(shè)船進(jìn)行安裝。中繼電纜是海底光電長途通信電纜，聯(lián)系著海舌南部接線箱（位于海舌“舌尖”區(qū)域的西北部）和大西洋水下
中國科技信息 2011年24期2011-10-27
- 聲相關(guān)計(jì)程儀基陣設(shè)計(jì)方法
9)聲相關(guān)計(jì)程儀基陣設(shè)計(jì)方法薛敬宏,金 銘,喬曉林(哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)信息工程研究所,山東 威海 264209)針對(duì)聲相關(guān)計(jì)程儀的測速特點(diǎn),研究了一維、二維基陣的設(shè)計(jì)方法。一維基陣采用基于約束最小冗余的設(shè)計(jì)方法,可以獲得比均勻線陣大得多的陣列孔徑,從而提高基陣的利用率,但約束最小冗余線陣(RMRLA)的設(shè)計(jì)方法計(jì)算量巨大,并不適合二維基陣的設(shè)計(jì)。在重新定義冗余因子,建立理想位置矢量圖模型,提出位置矢量重合率等概念的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了適用于聲相關(guān)測速需求的二
海洋工程 2011年1期2011-09-24
- 超短基線定位原理及校正方法研究
線定位系統(tǒng)由發(fā)射基陣、應(yīng)答器、接收基陣組成。收發(fā)基陣安裝在同一探頭上, 應(yīng)答器固定在水下拖體上。系統(tǒng)通過測定聲單元的相位差來確定換能器到目標(biāo)的相對(duì)方位角; 換能器與目標(biāo)的距離通過測定聲波傳播的時(shí)間, 再用聲速剖面修正波束線, 最終確定聲基陣與水下拖體目標(biāo)的相對(duì)距離,從而確定目標(biāo)的相對(duì)位置（圖1）。圖1 超短基線水下定位原理圖及坐標(biāo)系統(tǒng)Fig. 1 USBL underwater positioning schematic diagram and relat
海洋科學(xué) 2011年2期2011-09-24
- 魚雷自導(dǎo)聲對(duì)接式目標(biāo)模擬器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
號(hào)接收端的換能器基陣特性, 為能在陸上試驗(yàn)室條件下全面測試魚雷自導(dǎo)系統(tǒng)性能, 設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于聲對(duì)接方式的魚雷自導(dǎo)目標(biāo)模擬器, 介紹了聲對(duì)接式目標(biāo)模擬器的組成及其相應(yīng)功能, 設(shè)計(jì)了陣元信號(hào)模擬器與聲對(duì)接裝置, 完成了并行處理系統(tǒng)的硬件開發(fā)、聲對(duì)接基陣與換能器陣元設(shè)計(jì)及聲匹配材料的選取。通過對(duì)研制的聲對(duì)接式目標(biāo)模擬器的性能測試, 并利用自導(dǎo)頭通過聲耦合對(duì)生成的陣元信號(hào)進(jìn)行檢驗(yàn), 結(jié)果證實(shí)了以聲對(duì)接方式設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)模擬器的可行性和有效性。該目標(biāo)模擬器克
水下無人系統(tǒng)學(xué)報(bào) 2011年4期2011-05-28
- 彈性障板下水聲基陣輻射聲場計(jì)算
面的不足。在聲學(xué)基陣聲輻射方面，Audoly［1］和Yokoyama［2］分別利用改進(jìn)的Helmholtz邊界積分方程計(jì)算了有限大障板上平面基陣的輻射聲場。何正耀［3］用邊界元軟件Sysnoise計(jì)算了剛性障板條件下共形陣的輻射聲場，得到了陣元間的互輻射阻抗和基陣的遠(yuǎn)場指向性。但是他們分析計(jì)算的都是在剛性障板下的基陣聲輻射問題。對(duì)于有限大的彈性障板的特性，只采用邊界元法無法實(shí)現(xiàn)計(jì)算目的。本文利用有限元法在結(jié)構(gòu)模態(tài)分析上的準(zhǔn)確性和邊界元法在處理無限域聲輻射問
艦船科學(xué)技術(shù) 2011年4期2011-03-07