双层壳体缩比模型材料阻尼相似研究

声学相似性是水下目标缩比模型试验的基础。因为目标外部线型的尺度相似只能反映几何亮点回波特性,对于和材料紧密相关的弹性亮点回波特性不能完全模拟。为了有效地利用缩比模型模拟测试实际潜艇回波,在外部线型和厚度相似的基础上,研究材料的阻尼相似问题。本文以水中双层球壳和柱壳为理论模型,研究双层壳体模型和原型用同一种材料制作时材料损耗对相似性的影响及不同金属材料的阻尼对目标强度的影响。理论分析和数值计算表明:金属材料损耗因子对缩比模型的声学相似性影响很小。

尾流气泡声散射规律研究

通过对气泡半径与其所在深度的关系以及单个气泡散射面积的分析,研究了气泡上浮过程中气泡散射的变化规律。研究结果表明,满足散射峰值频率—深度条件时,气泡散射最强。

水下复杂目标宽带回波精细特征提取

针对水下复杂目标宽带回波的精细特征问题,该文研究了提取与分析方法,并利用湖试和海试回波数据进行验证.推导出了多亮点目标回波频率-角度谱函数,详细分析了其上亮线的形成原因及分布规律,指出了函数其与多元阵指向性函数的类似性;讨论了目标回波谱频谱能量随着声波入射角趋于90°时趋向低频的原因.通过湖上试验和海上试验分别获得了复杂目标宽带回波的精细特征,特别是提取了肋板、肋骨、内外壳的回波,试验数据的谱频谱与理论分析结果吻合.

联合GPS与二元水声定位系统的目标定位方法

GPS是主要的陆上定位系统,二元水声定位系统是一种常用于水下的定位系统,二者结合可以确定水下目标的经纬度.本文从原理上对联合定位解算方法进行了推导,并进行了误差分析.指出联合定位解算过程中的特殊事项,得出二元水声定位系统的误差空间分布特性,分析了地球半径和相对偏角对联合定位结果的影响.

基于DSP的一种快速时延波束形成算法

介绍一种应用于DSP硬件的快速时延波束形成算法。基于传统时延波束形成方法,将对信号的滤波过程转变为卷积过程,对信号的升采样过程转变为对滤波器的升采样过程,采用跳点卷积和重叠保留的方法提高计算效率。数值计算和实验结果表明,与常规算法相比,计算效率提升R倍并大幅减小内存,能够实现在硬件系统上的实时处理和显示。

浅海信道低频入射声场时空分布特性

基于简正波理论,数值分析了浅海信道不同声纳距离范围内入射声场结构、波达角特性和空间相关特性。根据水中目标入射声场的接收方式建立了接收模型,开展了典型声纳频段入射声场时空分布特性海上实验。理论和实验研究表明:远程来波声场主要由低阶简正波构成,在垂直面内近似于水平入射;低频声场具有明显的时间与空间稳定性,能对入射声场进行空间预测。