一种水声设备声兼容性评估的建模方法

水声设备同时工作时会在同一区域产生各种各样的水声信号,这些水声信号相互作用、相互影响,大大影响水声设备的使用效能。文章分析了探测类水声设备和通信类水声设备受扰类型,在此基础上结合声传播模型建立干扰源空频特性模型和水声设备受扰模型,结合声呐方程建立探测类水声设备和通信类水声设备的受扰判据模型,并给出干扰传播到受扰设备的接收干扰级计算方法,为平台多型水声设备同时工作的声兼容设计提供参考。

声纳信号抗混响能力和声兼容性分析

作为主动声纳系统设计的三大要素之一.主动声纳波形设计在主动声纳系统设计中占有重要的地位。主动声纳信号波形不仅决定了接收信号的处理方式,还直接影响到系统的分辨率、测量精度、抗干扰能力以及目标跟踪性能等各个方面。利用信号的Q函数和互模糊度函数,研究信号的抗互相能力和声兼容性能。并通过实际的海试数据分析,验证了这种分析方法的可行性、有效性和正确性。

考虑声兼容影响的悬浮式深弹布放模型

为了解决舰载软硬鱼雷防御武器的综合使用问题,针对先发射悬浮式声诱饵后布放悬浮式深弹的情况,以来袭鱼雷为声自导鱼雷为例,分析了考虑声兼容问题影响的悬浮式深弹布放策略,建立了悬浮式深弹布放参数的计算模型,采用复合型法对模型进行了求解,并给出了具体算例进行理论验证。结果表明:该模型能够在理论上解决软硬鱼雷防御武器之间的协调问题,为综合使用两型武器对抗来袭鱼雷提供理论参考和决策依据。

基于声兼容性分析的主动声纳频率间隔优化方法

为了减小单平台和编队平台之间主动声纳对其他声纳的干扰,提出了基于声兼容性分析的声纳频率间隔优化方法。该方法从声兼容性分析的角度出发,首先将受扰声纳放大器输出干扰幅度和检测与跟踪波束域干噪比作为衡量声纳受扰程度的两类关键指标,建立了其计算模型,并通过水池实验验证了模型核心部分的准确性;然后,分析了这两类指标与声纳之间工作频率间隔的关系,提出了基于这两类指标的声纳频率间隔优化方法。

基于波束计算的水下声学探测设备声兼容传播过程分析

对于搭载多种声学探测设备的水下平台,不同设备的信号可能会产生相互干扰。因此,根据探测设备的波束特性,针对水下平台对海底的探测情形,来分析探测设备声兼容传播过程的特性。结合射线声学和海底散射模型,建立了声兼容分析中声传播的计算方法,并且分析了传播过程中各种因素对声兼容设计的影响。结果表明,在算例的波束条件下,声速剖面对声兼容性的影响较小,而特定类型的海底底质的影响较大。此外,水下平台距海底越高,或者波束偏转越大,声学设备间的相互干扰就越大。为了尽可能减小干扰信号的影响,应尽量避免干扰信号的发射波束和接收波束交叠,此外还给出了波束覆盖角阈值和干扰信号衰减的关系。

半潜式海上钻井平台水下安防预警系统声兼容分析

针对半潜式海上钻井平台作业海区特点、作业流程特点以及声学设备的配置,对南海海域某半潜式深水钻井平台进行了噪声源分析和声环境测量,通过对平台自身及周边典型噪声源和水下安防预警系统的声兼容分析,为半潜式海上钻井平台水下安防预警系统声呐工作频段设计和安装位置选择提供了理论依据和数据支撑,提高了水下安防预警系统的抗干扰能力。

随机噪声编码信号的声兼容性研究

提出了一种基于随机噪声编码(RNC)的信号波形设计方法,对其声兼容性能进行了分析研究,并且同正/反调频信号和伪随机编码信号的声兼容性能进行了比较,证明RNC信号具有良好的声兼容性和工程可实现性,对主动声呐的抗干扰设计也具有一定的参考价值。

声纳导流罩吸声障板声学特性的研究

本文研究内容属于舰艇声兼容性技术研究的一部分。应用声学软件SYSNOISE计算了,声纳定向发射时某试验用声纳导流罩及尾部吸声障板的声场特性,同时进行相同工况的水下模型试验。计算结果与试验结果吻合良好,说明应用声学软件对声纳声场进行计算是一种可行的方法,有可能推广至其他的水下模型的声场计算。结果数据反映了吸声障板对声纳定向发射时声场的影响,为舰艇总体声纳导流罩内吸声障板的结构设计、声兼容设计提供依据。

一个解决声纳系统同频干扰的新思路

多平台联合作战将是未来海上作战的重要形式之一,多部主动声纳的同时存在使声兼容问题十分突出。由于友舰直达波经历的是单程传播,其强度往往比经历了双程传播的目标回波大的多。通过波形设计可以获得相关系数小的声纳波形,虽然可以从一定程度上缓解声兼容问题,但由于获得的增益有限,并不能从根本上解决这一问题。本文通过对常规检测器的修正,引入能量归一化的概念,有效地消除了能量对检测器的影响,从而解决了这一问题。同时本文还提出了与现有声纳信号处理体系相兼容的频域实现方法,使该算法在工程上的实现成为可能。计算机仿真证明,这一方法是正确有效的。

基于FPGA的声学同步控制器设计实现

为解决多台声学设备同时工作时的相互干扰问题,提出了一种基于FPGA的声学同步控制方案,通过设计时钟触发、脉冲触发及串口RS232触发等多种工作模式,实现了一套多通道声学同步控制器,能够灵活控制各组网设备协同工作,解决多台设备同时工作时的声兼容问题。