被动拖曳线列阵声呐探测性能影响因素分析

拖曳线列阵声呐不受搭载平台尺寸限制,已成为水下目标侦察预警系统的重要组成部分。为了能够清晰、直观地给出被动拖曳线列阵声呐探测性能的影响因素,首先介绍被动拖曳线列阵声呐的硬件构成,分析被动拖曳线列阵声呐的探测原理和数学模型,其次根据被动拖曳线列阵声呐的结构特点和应用场景,分别探讨影响被动拖曳线列阵声呐输出信噪比获取因素,最后针对被动拖曳线列阵声呐设计和应用提出几点建议。

矢量拖曳线列阵声呐流噪声的空间相关性研究

根据湍流边界层脉动压力谱的Corcos模型,采用频率-波数域上的二维谱分析方法对矢量拖曳线列阵声呐拖缆护套管内的流噪声场进行了研究,得到了流噪声声压和振速的一般表达式。在此基础上,计算了管内流噪声场的空间相关性。数值计算结果表明:(1)流噪声的轴向相关性随阵元间距的增加而迅速衰减,不同矢量阵元所接收的流噪声可近似认为是彼此互不相关的;(2)在拖缆的径向上,流噪声的低频分量是高度相关的,而其高频分量的相关性则可近似忽略。

拖曳线列阵声呐及其左右舷分辨方法概述

概述了拖曳线列阵声呐的发展概况,重点总结了国内外拖曳线列阵声呐左右舷分辨方法的发展情况,包括传统单根线列阵左右舷分辨方法、三元水听器组左右舷分辨方法、双线阵左右舷分辨方法和矢量水听器线列阵左右舷分辨方法等。本文对于拖曳线列阵声呐的相关研究具有一定的参考价值。

拖曳线列阵声呐的研究现状与发展趋势(英文)

对反潜技术的需求促进了拖曳线列阵技术的发展,拖曳线列阵反潜技术的快速发展,使其越来越成为现代反潜战中不可或缺的技术。因此,有必要追踪了解国内外拖曳线列阵的研究现状,并预测拖曳线列阵技术的发展趋势。

舰载拖曳线列阵声呐对潜定位技术研究及性能分析

结合舰艇拖曳线列阵声呐实际搜潜装备,利用舰载线列阵声呐测得的潜艇目标方位信息,建立了基于方位量测的舰艇对潜艇目标定位的数学模型;给出求解潜艇运动参数的定位算法,并对定位误差进行了分析。在定位模型及算法的基础上,仿真研究了潜艇与舰艇之间的初始距离、舰艇测得潜艇目标初始方位角、潜艇航向、潜艇航速、航行段总时间内方位角量测次数等因素对定位性能的影响;给出仿真结果并进行了分析。该研究结果对于指导实际反潜具有一定的实用价值。

拖曳线列阵声呐超视距对水面舰艇定位的方法

讨论了利用拖曳线列阵声呐对水面舰艇进行单舰和多舰超视距定位的原理及方法 ,并提出了利用拖曳线列阵声呐超视距进行定位的作战使用原则。

拖曳线列阵声呐判断左右舷模糊方法研究

潜艇性能的不断提高,促进了拖曳线列阵声呐的快速发展。拖曳线列阵声呐有其独特的优点,但它的左右舷模糊问题靠其本身是无法克服的。本文分析了判断左右舷所用的转向法及与其他声呐协同法的不足之处,同时提出了2部拖曳线列阵声呐协同使用的方法。

搭载拖曳线列阵声呐航行器流体动力仿真

利用商用CFD软件STAR-CCM+12.06对航行器线形与推进性能的关系及其阻力特性进行数值仿真研究,针对搭载拖曳线列阵声呐的小口径航行器进行流体动力仿真,详细分析了影响航行器航行品质的因素和有效减阻的方法,为优化结构布局提供初步的理论参考依据,仿真与试验结果符合较好。

拖曳线列阵声呐动态阵形仿真计算研究

拖线阵在回转及减速等动态过程中,阵形姿态的变化关系到拖线阵的使用操作安全,文章通过缆索运动数学模型,使用有限差分法进行求解,并与实际测量值进行了比对分析,验证了模型的准确性。

主动拖曳线列阵声呐偏航问题分析和估算

对主动拖曳线列阵声呐系统的偏航问题进行了分析。偏航的存在会导致目标相对本舰的方位与理论折算产生偏差,影响定位精度,因而不可忽略。为此,本文提出了一种简化的估算偏航角方法,这对拖曳线列阵声呐的使用有较大的工程指导意义。

拖船噪声对拖线阵声呐DOA估计性能的影响

拖船辐射噪声是影响拖曳线列阵声呐探测性能的重要因素之一。就拖船噪声对拖曳线列阵声呐采用常规波束形成方法、最小方差无失真响应(Minimum Variance Distortionless Response,MVDR)波束形成方法和盲源分离与MVDR波束形成融合方法时方位估计性能的影响进行了全面的仿真比较。结果表明,拖船噪声对常规波束形成方法、MVDR波束形成方法的影响非常严重,必须采取措施对其进行抑制,盲源分离与MVDR波束形成融合方法则表现出了优越的性能,一定程度上抑制了拖船噪声对拖曳线列阵声呐方位估计的影响。

线列阵声纳近场常规波束形成的理论性能(英文)

研究了线列阵声纳应用常规波束形成方法进行目标被动定位的理论性能。在反潜战中,重型热动力鱼雷是潜艇面临的重要威胁。为对鱼雷实施被动定位,推导了常规波束形成方法目标被动定位的渐进方差,并与克拉美-劳下界进行了比对分析。此外,通过数值方法研究了信号强度、目标位置、基阵孔径和积分时间等参数对被动定位性能的影响。结果表明:应用现有的声纳设备(如潜艇舷侧阵)来解决中等距离的鱼雷被动定位问题是完全可能的。

基于声场干涉结构的双水平阵(元)被动测距

为探寻适用于拖曳线列阵声呐的被动测距方法,基于海洋波导的重要特征一低频声场具有稳定可观察的干涉结构,结合波导不变量理论提出了两种被动测距算法。采用双水平阵(元)模型,分别获得各阵(元)的LOFAR图和方位时间历程后,对LOFAR图进行Radorn变换提取干涉条纹的频率时间历程,进而结合各测距算法实现被动测距。并通过仿真研究和定位精度分析,验证了算法的可行性。

基于串行背板技术的声呐数据传输系统设计

根据拖曳线列阵声呐工作特点和水声信号传输的特殊要求 ,提出了一种基于高速背板串行传输技术的全数字式水声信号多路传输方法。该方法选用CY7B92 3/CY7B933作为物理层芯片解决水声信号的高速串行传输 ,采用复用 /竞争的思想实现多路数据混合传输 ,并通过同步互联技术解决模块间的同步采集问题。硬件上设计了以可编程逻辑器件为核心的数据采集模块和串行背板传输模块。该系统可适用于传输电缆体积受到严格限制 。

大孔径拖线阵阵形畸变问题分析与校正方法研究

为提升拖曳线列阵声呐自适应高分辨算法的检测能力,通过理论仿真和海试数据分析了阵形畸变对于常规波束形成以及自适应高分辨波束形成等阵列处理方法的影响,利用航向传感器的航向信息估计拖曳线阵阵形并且利用估计阵形对波束形成驾驶向量进行校正。通过校正增强自适应波束形成算法的稳健性,进一步提高声呐系统的检测能力。校正后的最大波束响应增益超过3 dB。

应用于拖线阵的采集传输模块设计

拖曳线列阵声呐作为一种重要水声装备,其被广泛搭载于多种水面和水下载具平台之中。根据拖线阵采集传输的实际需求,设计了一种小尺寸、低噪声和低功耗的采集传输模块。由水听器拾取声学信号,通过模拟电路调理、24-bit模数转换电路采集数据。低功耗FPGA控制现场总线传输数据,最后经过试验验证所设计的采集传输模块功能。

美海军“宙斯盾”级舰艇反潜装备性能分析

首先简要介绍了以提康德罗加级巡洋舰为代表的“宙斯盾”舰艇的基本性能及该型舰的对潜探测装备,在此基础上,对深海和浅海等不同工作环境中的声呐探测性能进行了分析,最后有针对性地提出了对该型舰艇声呐探测装备的对抗方法。

各国新型潜艇

2006年9月9日，美国海军弗吉尼亚级攻击型核潜艇的第2艘艇“得克萨斯”号（SSN-775）正式服役。图为该潜艇竣工前在船坞内施工时的情景。图中可以清楚看到艇艉的喷水推进器和纵横舵的形状。艇体右舷侧上部还可以看到低频被动拖曳线列阵声呐（TASS）的收放装置，当时尚未覆盖外壳。

093型攻击核潜艇

093型攻击核潜艇是中国人民解放军海军的第二代攻击型核潜艇,用来替代老旧且噪声较大的091型攻击核潜艇。攻击核潜艇可以为战略导弹潜艇、航母战斗群或海上机动编队扫清航道,执行战略战役侦察、海上护航、破坏敌方交通线等任务。093型攻击核潜艇配备有艇艏多功能声呐、舷侧阵声呐,改进型还装备了拖曳线列阵声呐。093型攻击核潜艇艏部装备有6具533毫米鱼雷发射管,具备水下发射反舰导弹能力,可搭载多种反潜/舰鱼雷及潜射反舰导弹。

“佩里”全解读

"佩里"护卫舰是美国1970年代的产品,至今服役已超过40年,早已开始逐步退役。最近有消息称,2014年美国将退役大批舰艇,而其中7艘"佩里"级已被菲律宾盯上,极有可能开向南海。如今已到"伏枥老骥"阶段的"佩里",为何还有魅力得到菲律宾的青睐呢?