浅海低频声场中目标深度分类方法研究

分析了浅海甚低频声场中的垂直双水听器的互谱特性，尤其关注了声场中只存在两阶简正波时声压互谱的有功分量.数值计算表明：当两个水听器的深度布放合理时，声压互谱有功分量的正负号分布与水平距离无关，选择合适的水听器深度布放组合，可以用于水面目标、水下目标的双择判决；声速分布对该方法的使用影响不大，海底存在吸收将影响算法的作用距离，但在有效作用距离内，该算法仍有较好的稳健性.运用Pekeris波导有效深度的概念建立了声压互谱有功分量正负号分布特性的近似理论分析并可预报双水听器合理的布放深度.理论分析揭示了双水听器布放深度之和应等于波导有效深度，并且在有效深度限制的波导范围内，整个声场的声压互谱有功分量的正负号分布被分为三个水平区域.理论分析加深了对浅海低频声场特性的理解，对该算法的实际使用有指导意义. 关键词： 目标深度分类 浅海低频声场 声压互谱 有功分量     

高频噪声干扰器对抗声自导鱼雷效果分析*

为提高潜艇对抗声自导鱼雷时机动方案的合理性,在高频噪声干扰器对抗声自导鱼雷原理分析的基础上,探讨了基于方位和能量的干扰效果分析方法。仿真分析了典型态势下噪声干扰器对主被动声自导鱼雷的干扰区域,给出了干扰扇面和自导距离缩减率随雷目距离的变化规律。结果表明,干扰噪声谱级比潜艇辐射噪声高出一定值(如15 dB)时,对被动声自导鱼雷具有较好的干扰效果,将宽带噪声功率集中到窄带中进行频率瞄准干扰,可大幅提高对抗主动声自导鱼雷的效果。该文的研究方法可为潜艇规避声自导鱼雷的机动方案提供依据。     

导向向量随机误差修正的稳健波束形成

当导向向量同时存在导向偏差和随机误差引起的畸变时,现有针对导向偏差的稳健波束形成所估计的导向向量偏离真实值。针对该问题,提出了导向向量随机误差修正的稳健波束形成方法。将导向向量分为预定义观察扇面特征子空间内外两部分,通过导向向量估计的稳健波束形成方法估计导向向量在预定义观察扇面特征子空间内的分量,在此基础上进一步增加不确定集约束,对导向向量在预定义观察扇面特征子空间外的分量进行修正,从而提高导向向量的估计精度。理论与仿真研究表明:与针对导向偏差的稳健波束形成相比,在同时存在导向偏差和随机误差的情况下,所提方法输出信干噪比不变,而其导向向量估计精度更高,导向向量波束响应的峰值是目标方位的无偏估计。进一步的海试数据分析表明:所提方法在低信噪比下较已有方法具有更好的稳健性。     

基于波导不变量的目标运动参数估计及被动测距

结合波导不变量的概念推导了中近程目标的干涉条纹方程,它表明在浅海声场中此干涉条纹为一族类双曲线.采用Hough变换对LOFAR图和方位-时间历程进行处理,可以估计反映环境信息的波导不变量β、航向角(φ)以及最近通过距离和航速比r0/v.仿真研究和海试数据分析均表明,低频声场确实存在稳定的干涉结构,结合图像处理手段进行参...     

一种基于频率方差加权的线谱目标检测方法

在复杂的多目标声场中,常规波束形成(CBF)检测器性能显著下降。本文提出一种基于频率方差加权的线谱目标检测方法——CBF频率方差检测器,利用被动目标辐射噪声中含有高强度的稳定线谱这一特征,用每个方位频率域的峰值频率方差对CBF输出的方位谱进行加权。该检测器可在多目标强干扰和同波束强相干干扰背景中检测到弱线谱目标,且只须三维显示,避开了传统的线谱检测四维显示的难点。仿真和海试结果表明,在多目标、强干扰的环境下,可以探测到弱线谱目标。     

Pekeris波导中简正波的复声强及其应用

在Pekeris波导模型下，关注了简正波的矢量场，讨论了简正波水平复声强和垂直复声强的表述，并分析了其特征.单阶简正波在水平方向是行波，相应的水平复声强仅为有功的；在垂直方向为驻波，相应的垂直复声强仅为无功的.而多阶简正波相互干涉，因此总声场的复声强既有有功分量，也有无功分量，其中只有有功分量参与声能的输运，但无功分量是反映声场信息的重要组成部分.通过对垂直(交互)复声强无功分量和水平交互复声强有功分量的数值分析，对于甚低频率的点源声场，发现当声源深度变化时，上述声场分量的正负号呈有规变化，当接收传感器置 关键词： 目标深度分类 复声强 矢量场 Pekeris波导     

超高精度的甚长基线干涉相位时延推导法及其在我国的应用前景

文章简要介绍了同波束甚长基线干涉(VLBI)观测法和相位时延推导法,报道了上海-乌鲁木齐基线的误差为0.0005m的差分相位时延的观测结果,介绍了"萤火1号"和"福布斯"探测器的同波束VLBI观测技术及正在研究的相位时延推定新方法,展望了超高精度的VLBI相位时延在中国深空探测中的应用前景.     

基于单矢量有源平均声强器的码分多址水声通信

基于单矢量传感器对码分多址水声通信进行了研究. 利用单个矢量传感器自身指向性进行方位估计最为常用的方法是平均声强器和复声强器, 但这些方法对于同频带的多用户来说, 理论极限仅能测量两个用户. 提出了有源平均声强器, 利用扩频通信中伪随机码优良的自相关和互相关特性, 可同时测得多个用户的方位, 利用估计的用户方位构建矢量组合, 调整矢量传感器的指向性, 实现各用户定向通信, 抑制多址干扰, 增加处理增益, 降低误码率. 对频带相同的扩频多用户通信进行了仿真及试验研究, 验证了有源平均声强器的有效性和实用性.     

利用波导不变量进行运动单线阵的无源测距测速

为克服单线阵难以无源测距、测速的缺点,提出了利用目标辐射低频声场干涉结构和波导不变量的运动单线阵无源测距、测速方法。定义了运动目标的距离距变率比（目标距离与距离变化率的比值）,并利用与目标辐射声场的时间-频率干涉结构和波导不变量相关的变量来表征距离距变率比。根据此定义,通过对目标辐射声场的时间-频率干涉结构图进行Radon变换等处理,实现对距离距变率比的估计。利用所估计的距离距变率比,结合平台速度、目标方位角和目标航向角实现对目标距离和速度的同时估计。仿真实验验证了所提方法在测距、测速时的正确性和有效性。结果表明:所提方法在目标航向角较大时有较高的距离、速度估计精度;同时,目标方位估计误差越小,所提方法的距离、速度估计精度越高。      

声屏蔽技术抗拖船干扰

提出了多途信道中的声屏蔽技术,并应用于抗拖船干扰,以克服传统的阵处理办法抑制拖船干扰时所存在的探测盲区问题。把拖曳线列阵接收的拖船干扰和同方位的目标信号在频域通过一个屏蔽聚焦权滤波器,在对干扰屏蔽的同时,对目标聚焦。针对聚焦权实用性差的缺点,又提出了屏蔽非聚焦权,并与常规波束形成做了比较。11元水平阵数据仿真结果表明,该技术提高了处理增益约5 dB;在抑制拖船干扰提高处理增益的同时,理论上也可以消除掉在该方向上强目标干扰形成的探测盲区。