基于三元阵的被动测向方法研究

发布时间：2020-06-12 06:02

【摘要】：潜艇是水下作战的主要武器之一,其舷侧三元阵被动声纳作为主战声纳一直倍受人们关注。随着各国军备竞争及海军装备的升级换代,对现代声纳系统提出了更高的要求,弱目标的检测、识别、定位和跟踪等也显得尤为重要。现有的舷侧阵被动测向系统主要采用常规预成多波束算法获得空间增益,子阵间波束互相关获得时间增益来实现目标测向。本文基于常规测向系统处理方法,针对宽带噪声目标,对阵处理算法进行了改进。本文主要研究内容包括:1、详细阐述三元阵声纳测向的具体实现流程,论述其物理基础、几何原理、波束形成原理及时延估计原理等。2、在测向过程中,本艇自噪声与主动力装置噪声会在固定角度形成强干扰,这对弱目标的检测与测向十分不利。通过Bartlett波束零陷算法设计时域波束零陷权,使波束在固定角度形成指向性零点,将强干扰及其旁瓣进行抑制,提高强干扰下被动测向系统对弱目标的检测性能。3、宽带噪声目标在进行常规预成多波束处理时,由于其各频点波束主瓣宽度不一致,信号从波束非主轴方向入射,高频部分能量会存在泄漏,影响测向系统整体的检测性能。通过设计二阶锥规划方法下的恒束宽波束权值与FIR滤波器系数,保证在时域阵处理后宽带信号能量不损失,波形无失真,提高系统整体检测性能。
【图文】：

海洋的开发、勘探，海洋技术的发展，海军作战国家的命运，牵动着国民的心。目前，声波作为水下，奠定了声纳技术在海洋领域的重要地位。随着近几，大力发展我国水声工程事业，这使得我国各型号的上，，主动声纳被广泛用于目标的探测及定位，它可以，给予敌人主动攻击。与被动声纳相比，因其缺少目的识别能力较弱。主动声纳与被动声纳的水下联合作展的趋势。重器，在海战上具有强大的战略威慑力，它能在关键是潜艇在长期水下巡航还是在潜艇执行作战任务的过的特点发挥着不可替代的作用。舷侧阵（Frank 阵）最新式被动声纳体制，如图 1.1。舷侧阵各阵阵元在不呈直线阵贴装，在某种程度上来说其兼顾着艏端阵声种被动声纳体制下的三元子阵声纳，利用潜艇左右两 阵的目标宽带辐射噪声可实现全方位的测向功能。

图 2.1 测向原理为S ，三个阵元之间 为 2 号阵元与目标扩展，所以在极坐标元坐标为( d , π )。根2 2122 232 2 r d r rr rr d r r= + == + +：12 1 2 1 1= - = ( =r cτ τ ττ τ τ+
【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】：2018
【分类号】：U666.7;U674.76

【参考文献】

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本文编号：2709101