基于拖線陣的實(shí)時(shí)被動(dòng)測(cè)向系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著現(xiàn)代海洋技術(shù)以及船舶設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展,艦艇及魚雷的輻射噪聲越來(lái)越小。為了應(yīng)對(duì)越來(lái)越嚴(yán)峻的安靜型潛艇等的挑戰(zhàn),拖線陣聲納成為海軍未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)。由于拖線陣聲納具有遠(yuǎn)離噪聲平臺(tái)、探測(cè)盲區(qū)小的優(yōu)點(diǎn),在水聲探測(cè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用,并在國(guó)防軍事領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。根據(jù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),研究基于拖線陣的自主被動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)具有重要的理論以及工程價(jià)值。本文主要討論了基于拖線陣聲納的被動(dòng)測(cè)向技術(shù)中的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)及其難點(diǎn),為發(fā)展拖線陣聲納提供了一些理論支

2、持和工程實(shí)踐中的創(chuàng)新。
　　本論文中,首先對(duì)波束形成的幾種常規(guī)算法進(jìn)行了詳細(xì)的理論描述,之后為了解決自適應(yīng)波束形成算法運(yùn)算量過(guò)大,無(wú)法滿足實(shí)時(shí)性的缺陷,采用了一種改進(jìn)型的分級(jí)子陣MVDR算法,并對(duì)這些算法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,比較了他們的分辨能力及運(yùn)算量的大小。再根據(jù)得到的波束形成曲線詳細(xì)的闡述了目標(biāo)的檢測(cè)算法以及在工程上常用的高精度擬合方法,結(jié)合數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法并針對(duì)拖線陣聲納的實(shí)際需求提出了兩種跟蹤算法:多目標(biāo)自主跟蹤算法以及人工干預(yù)預(yù)

3、置跟蹤算法。然后比較了兩種常見(jiàn)的純方位目標(biāo)運(yùn)動(dòng)分析方法,結(jié)合仿真分析,最終在拖線陣測(cè)向系統(tǒng)中采用了無(wú)跡卡爾曼濾波進(jìn)行純方位運(yùn)動(dòng)分析。最后,在實(shí)際的硬件平臺(tái)上,搭建起完整的實(shí)物平臺(tái)并利用軟件實(shí)現(xiàn)這些算法并滿足實(shí)時(shí)性要求,獲取穩(wěn)定精確的目標(biāo)方位信息以及實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的連續(xù)跟蹤。在硬件和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成之后,分別在中科院聲學(xué)所新安江實(shí)驗(yàn)場(chǎng)和南海某海域進(jìn)行了湖試和海試的驗(yàn)證測(cè)試。
　　在經(jīng)歷湖試、海試的實(shí)驗(yàn)之后,拖線陣聲納系統(tǒng)的設(shè)備參數(shù)得到驗(yàn)