Bellhop模型在拖线阵声呐效能分析中的应用

发布时间：2021-04-10 04:24

　　针对拖线阵声呐反潜作战运用问题,分析了拖线阵声呐战术决策过程,提出了基于射线理论的主动拖线阵声呐搜索航线搜索效能统计模型。通过台湾以东海域主动拖线阵声呐声场仿真实例,分析了台湾以东海域海底地形对主动拖线阵声呐探测的影响,给出台湾以东海域主动拖线阵声呐反潜运用的相关建议。 

【文章来源】：数字海洋与水下攻防. 2020,3(02)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

拖线阵战术分析框架图

Bellhop模型是一套用于预测海洋环境中声压场的波束追踪模型。通过高斯波束跟踪方法，对决定声束宽度和曲率的2个微分方程与标准射线方程一起进行积分，计算出声束内中心声线附近的声束场，把所有声束按权重迭加求得复合声压（权重按照均匀介质中的标准点源确定），计算水平非均匀环境中的声场[6-7]。Bellhop模型计算的声场在频率范围为0.6～30 kHz时与实验数据及理论模型符合得很好，被指定为美国海军预报海洋10～100 kHz频带声传播的标准模型。模型结构如图2所示。利用高斯波束跟踪方法代替几何波束跟踪方法是该模型与传统射线模型的主要区别，可以克服传统射线模型中声影区强度为0和焦散线截面为0处声强度为无穷大的缺陷。但由于模型为确定性模型，不能反映系统的时变特性，不能处理水平变化的声速问题[8-9]。

仿真实例中地形、声速数据来源见参考文献[14]，在研究区域布设6条航线，以航线上发射声波单程平均传播损失为统计量，分析各航线声场传播及探测效能。其中1–3号航线呈南北走向，航线间隔120 km,4–6号航线呈东西走向，航线间隔90 km，在各航线交叉点选取采样点，如图4所示。分析航线上各采样点发射声波单程声场传播，统计航线单程平均传播损失作为该航线探测效能量化指标。图4 声源位不同位置发射声线追踪（部分）

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于BELLHOP模型的水下信道仿真方法研究[J]. 李孟,周荣艳.  舰船电子工程. 2018(08)
[2]基于射线模型的典型海底地形下的声传播[J]. 韦强强,韩东,徐池,孙杜娟.  科技创新与应用. 2017(32)
[3]基于BELLHOP的水声信道时变模型[J]. 段乐峥.  电子世界. 2014(09)
[4]水平线列阵的最佳工作深度选择[J]. 王红萍,孟华,肖军.  舰船电子工程. 2013(05)
[5]水面舰艇编队拖曳声纳舰阵位配置及行动方法[J]. 沈治河,贺扬清,刘峰.  计算机仿真. 2012(03)



本文编号：3128952