基于平面图形的典型浮标规划算法

针对海上应召反潜、检查反潜等常规任务场景以及新型浮标的使用,本文提出了基于折线阵、多直线阵和方形覆盖阵共三种平面图形的典型浮标规划算法,通过优化设置参数和改进规划阵形生成不同的浮标布阵方案。仿真表明该三种图形种类丰富,广泛适用于目标搜索阶段,满足应召反潜、检查反潜等常规反潜任务场景的使用需求,相比于传统规划阵形,具有更高的目标搜索概率。     

水听器复数灵敏度的激光法校准

利用激光测振技术直接检测声场作用下的水介质质点振速,通过推算得到声场中该点声压的幅值和相位,从而可精确校准水听器的复数灵敏度.利用该技术,我们在10～100 kHz频段建立了一套水听器复数灵敏度的校准装置.本文简要介绍了装置的校准原理、方法以及各组成部分,并对Φ20球形水听器进行实验测试.结果表明,激光测振技术是一种有效的校准水听器复数灵敏度的方法,校准结果具有很高的精度.     

水下目标辐射噪声测量方法

减振降噪技术的发展使得水下目标的辐射噪声强度大大降低,传统的噪声测量方法已难以满足对当前低辐射噪声目标的测量要求,必须发展新方法.以多个矢量水听器构成测量阵列,采用子阵合成宽带波束形成方法测量水下目标的辐射噪声,进行了理论计算、仿真分析和湖上试验验证.结果表明,基于矢量水听器阵的噪声测量方法在空间增益、基阵孔径、抗左右舷模糊等方面均优于常规声压阵列方法,具有很好的实际应用前景.     

一种轴对称平面反射阵天线的布阵方法

为了减少星载平面反射阵列天线设计所需的庞大计算量,提出了一种基于菲涅尔原理的新的天线布阵方法,该方法通过多种菲涅尔相位环带实现相位补偿,每一环带所用贴片单元一致。在此基础上设计了工作频率为94GHz,由4种菲涅尔相位环带组成的平面反射阵列天线。通过仿真计算,证明该方法合理有效,可应用于星载轴对称平面反射阵天线的设计。     

100kHz~1MHz频率范围水听器灵敏度激光法校准及其验证

激光法校准水听器灵敏度是一种绝对校准方法,本文介绍了激光法水声声压校准装置的校准原理及主要系统构成,采用激光法对TC4034和BK8103水听器的灵敏度在100kHz~1MHz频率范围进行了校准实验研究,分析了激光法校准装置的测量不确定度,校准结果与三换能器互易法对校准结果进行了对比。结果表明两种校准方法的结果总体上是一致的,校准结果偏差小于两套装置的合成不确定度。本文对导致二者之间偏差的原因进行了分析。     

多机布阵航路规划问题研究

针对多机布阵航路规划问题,提出了一种新的策略。首先,建立了多机航路规划模型;然后,采用聚类分析的方法将浮标点分类,并给出了任务分配的原则,从而将多机航路规划问题转化为单机航路规划问题;最后,利用模拟退火算法分别求解,并在此基础之上采用平均路径长度的方法给出了优化算法。     

基于级数展开的位置误差加权定位方法

随着对海洋探索的愈加深入,对水下目标探测能力的要求也愈发严格。针对噪声干扰严重时算法性能大幅度下降的问题,文章主要研究仅利用分布式矢量水听器的波达方向信息对未知目标进行融合定位。在已有的基于位置误差加权方法的基础上,利用几何二次约束减小波达方位角量测误差,并结合泰勒级数展开,将一阶权值推导至高阶,解决在低信噪比情况下定位精度差的问题。仿真结果表明:相对于传统的基于方差倒数的自适应加权算法,该方法在定位精度上有很大提高,尤其在低信噪比的情况下效果显著。     

基于改进粒子群算法的矢量水听器多目标方位估计

为了研究单矢量水听器多目标方位估计能力,分别利用互谱声强法、MUSIC算法及信号统计量方法对多个目标方位进行估计。互谱声强法可以估计出多个不同频的单频目标方位,但对于频谱混叠的目标无法分辨;MUSIC算法可以分辨单频和宽带目标,但利用单矢量水听器最多可估计 2个目标方位。为此,针对文章提出的信号统计量方法,构建了声压和振速的统计量模型,将其与粒子群优化算法及改进算法相结合,实现了基于改进粒子群算法的多目标方位估计。对多个单频和宽带信号目标进行仿真分析,结果表明,进粒子群算法具有良好的估计效果;对 3种方法的估计结果进行比较,验证了改进粒子群算法有较好的适用性。通过对 2022年千岛湖试验数据的处理再一次验证了算法的有效性。