基于拖線陣的實時被動測向系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著現(xiàn)代海洋技術以及船舶設計技術的發(fā)展,艦艇及魚雷的輻射噪聲越來越小。為了應對越來越嚴峻的安靜型潛艇等的挑戰(zhàn),拖線陣聲納成為海軍未來發(fā)展的重點。由于拖線陣聲納具有遠離噪聲平臺、探測盲區(qū)小的優(yōu)點,在水聲探測領域中得到了廣泛的應用,并在國防軍事領域發(fā)揮重要的作用。根據(jù)未來的發(fā)展趨勢,研究基于拖線陣的自主被動探測系統(tǒng)具有重要的理論以及工程價值。本文主要討論了基于拖線陣聲納的被動測向技術中的各項關鍵技術及其難點,為發(fā)展拖線陣聲納提供了一些理論支

2、持和工程實踐中的創(chuàng)新。
　　本論文中,首先對波束形成的幾種常規(guī)算法進行了詳細的理論描述,之后為了解決自適應波束形成算法運算量過大,無法滿足實時性的缺陷,采用了一種改進型的分級子陣MVDR算法,并對這些算法進行了仿真驗證,比較了他們的分辨能力及運算量的大小。再根據(jù)得到的波束形成曲線詳細的闡述了目標的檢測算法以及在工程上常用的高精度擬合方法,結合數(shù)據(jù)關聯(lián)算法并針對拖線陣聲納的實際需求提出了兩種跟蹤算法:多目標自主跟蹤算法以及人工干預預

3、置跟蹤算法。然后比較了兩種常見的純方位目標運動分析方法,結合仿真分析,最終在拖線陣測向系統(tǒng)中采用了無跡卡爾曼濾波進行純方位運動分析。最后,在實際的硬件平臺上,搭建起完整的實物平臺并利用軟件實現(xiàn)這些算法并滿足實時性要求,獲取穩(wěn)定精確的目標方位信息以及實現(xiàn)對目標的連續(xù)跟蹤。在硬件和軟件系統(tǒng)設計完成之后,分別在中科院聲學所新安江實驗場和南海某海域進行了湖試和海試的驗證測試。
　　在經歷湖試、海試的實驗之后,拖線陣聲納系統(tǒng)的設備參數(shù)得到驗