基于殼體振動的目標識別方法研究.pdf

1、水中目標的識別問題，一直是研究的重點和熱點，在軍事應用上具有重要的意義。到目前為止，在被動聲納的目標識別方面，已經(jīng)有很多識別的方法。但是，隨著艦船制造技術本身的提高，降低了水中目標的輻射噪聲，增加了基于能量特征進行識別的難度。引入新的特征分析方法是提高被動聲納識別性能迫切需要研究的課題。
　　 本文把殼體振動作為目標識別的特征，從另外一個角度探討被動聲納的目標識別問題。這是因為，殼體振動的特征，由于殼體本身的形狀和材料等因素，使

2、得一旦艦船成型，其固有頻率的消除幾乎不可能；并且，對于一艘已經(jīng)建造好的艦船，由于其形狀、大小和材料等均難以改動，這些參數(shù)所對應的特征也是穩(wěn)定的。這些難以消除的固有頻率特征，正是目標識別中關注的重點。論文的主要內容包括：
　　 1、首先研究圓球殼體和圓柱殼體的振動情況，以此為基礎，將艦船看成二者的組合，進而完成對目標的識別。在這一部分，運用模態(tài)分析的方法，對于球殼體和圓柱殼體的振動特性用解析的方法進行描述，通過波動方程，在邊界條件

3、的限制下，給出圓柱殼體和球殼體的振動特征描述。在前述理論的基礎上，通過分析振動方程分析不同殼體的固有頻率特征。
　　 2、在圓球殼體和圓柱殼體分析的基礎上，詳細探討了與艦船相關的參數(shù)對于基本結構聲輻射的影響。具體包括尺度大小（球體的半徑和圓柱殼體的長度與半徑）、殼體材料、殼體所處的周圍介質環(huán)境等因素的影響。最終得到各種參數(shù)和其對應的頻率的數(shù)據(jù)，形成數(shù)據(jù)庫，是下面數(shù)據(jù)處理部分的基礎。
　　 3、在分析了圓球殼體和圓柱殼體的

4、參數(shù)影響，得到參數(shù)變化和頻率變化的數(shù)據(jù)之后，建立參數(shù)與頻率的對應關系。用曲線擬合的方法，處理參數(shù)變化對應的頻率變化數(shù)據(jù)，形成參數(shù)和頻率的對應曲線，以此作為目標識別的標準。
　　 4、給出了一種基于殼體振動特征的識別方法。通過將接收到的信號進行圓球殼體和圓柱殼體的模態(tài)分解，使其形成一系列單階的聲壓形式，通過將這一系列的單階聲壓與圓球殼體和圓柱殼體的對應階數(shù)聲壓做相關比較，從而實現(xiàn)對目標的識別。
　　 5、通過仿真數(shù)據(jù)，給出