对抗态势下的OODA浮标声纳仿真技术研究

发布时间：2020-07-10 23:17

【摘要】：现在,对于某个特定的学术问题或者工程上需要解决的问题,研究人员往往会在前期给出多种解决方案,经过大量的实践来寻求一个最好的解决办法。但是,从实际角度来说,不是所有问题的解决方法都能在实践中去验证的。需要海战的武器协调的浮标声纳系统,无法去模拟一次次真实作战的场景来检验浮标的性能或者定位算法的性能。所以,仿真是一个不需事实发生就可以检验系统性能的好办法。通过在计算机上将要检测的系统仿真实现出来,可以很好的检验浮标相关技术的性能。仿真也慢慢的成为了技术的研究焦点。本文介绍了 DIFAR浮标、LOFAR浮标的仿真原理。从信号级的角度,针对DIFAR浮标,介绍并完成了单枚DIFAR测向算法和双枚DIFAR的DIFIX定位算法的仿真。针对LOFAR浮标,介绍并完成了 LOFIX定位算法的仿真。以OODA(Observe Orient Decide Action)即“观察-判断-决策-行动”理论作为研究角度对被动浮标声纳的探测距离与声速剖面、浮标的工作深度以及潜艇的目标特性的联系展开研究。本文利用BELLHOP模型分析了 2种典型声速剖面对声传播的影响,分析了潜艇处于不同深度时,被动声纳浮标入水深度对潜艇探测距离的影响。通过对其做仿真研究,可以得到,浮标工作在每一个确定的深度上时,当地方潜艇出现,浮标是否能有效的勘探到目标是有规律的,每一个深度都对应着特定的探测性能和最大探测范围。因此,了解此种特殊规律,对于挖掘浮标的性能和科学的提高使用效率有着很大的作用。本文将信号级浮标仿真的底层算法实现到运算效能优越的第三代水声装备信号处理设备上。第三代水声装备信号处理设备是由大量的TMS320C6678多核处理器构成的并行计算系统,在整个浮标声纳系统中,主要完成对多浮标、多路水听器数字信号的实时并行运算,并把处理结果送往显控台,极大的提高了声纳系统的运算能力和性能。在水声对抗的环境下,完成浮标声纳对潜艇目标和水声对抗器材的探测响应。并由Qt实现系统的导调和显示界面功能,对其进行了稳定性、准确性和加速性能的测试,为提高浮标声纳系统仿真技术的开发效率打下了基础。
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP391.9;TB56
【图文】：

图１．１反潜机放置浮标逦图１．２放置浮标逡逑浮标声纳己成为世界上使用最广泛的航空搜潜声学设备

图１．３美军浮标体系图

图２．１舰船辐射噪声频谱曲线逡逑频谱较为平稳的频段对应的声压谱级一一邋Ｚｏ和频谱衰减范围内某确定频率（可逡逑

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本文编号：2749585