声诱饵回波模拟器仿真研究

随着水声技术的发展，水下武器对抗也日趋复杂。能够模拟目标回波的主动式声诱饵的出现，为对抗主动自导鱼雷及主动声纳提供了非常重要的帮助。着重对声诱饵的回波模拟器的作用机理进行了分析，然后给出了脉冲宽度、多普勒频移、时延与展宽、目标强度：最大回波强度等回波特征参数的估计方法，并对可以同时对抗声自导鱼雷和主动声纳的某声诱饵回波模拟器进行了仿真研究，并给出了仿真结果，对水声对抗技术研究有着重要的参考价值。     

强声脉冲对接收机的干扰压制特性仿真

近年来,随着水下等离子体强声技术的突破性进展以及其在管道除垢、污水处理、海洋地质勘探、水下目标探测等领域取得的显著成果和成功应用,为我们提供了一个新思路：采用水下等离子体强声脉冲来干扰鱼雷自导接收系统,直至使其自导接收系统阻塞致盲,达到压制效果。本文分析了某型鱼雷自导接收机电路原理,建立了基于Multisim的接收机预处理电路仿真模型,仿真分析了强声脉冲对接收机预处理的干扰压制特性。研究成果对水下等离子体超宽带脉冲的工程应用具有重要的参考价值,同时,对研究鱼雷接收机系统的抗干扰特性具有一定的借鉴价值。     

水下声自导武器目标跟踪方法研究

水下声自导武器采用主动方式检测、跟踪目标时,目标跟踪过程表现为一个动基座时变过程,难以直接运用卡尔曼滤波进行目标跟踪。利用水下声自导武器导航定位及航行姿态参数和水下声自导武器检测到的目标信息,通过坐标变换将目标坐标从水下声自导武器坐标系变换到大地坐标系解决了观测基座运动的问题,通过每次观测时间实时计算每次观测的采样时间解决了观测时变问题,建立了基于自适应衰减记忆卡尔曼滤波的水下声自导武器目标跟踪模型,给出了滤波初值选取的工程方法,仿真实验证明该模型正确,跟踪算法能够在10次观测内实现对目标的跟踪,具有较强的机动目标跟踪能力,算法收敛速度较快。     

潜艇机动对鱼雷捕获概率影响的仿真研究

潜艇速度、深度与航向的变化,会引起潜艇辐射噪声声源级和目标反射强度的变化,从而将改变声自导鱼雷对潜艇的被动或主动自导作用距离.该文根据声纳方程以及鱼雷目标的能量检测模型,仿真分析了潜艇以不同速度航行时被被动自导鱼雷发现的概率、相同检测概率下不同舷角上鱼雷主动自导发现潜艇的距离及不同深度上被动自导鱼雷发现以相同速度航行的潜艇的概率.该文对研究水声对抗中潜艇的机动决策以及对研究自航式声诱饵的使用问题具有重要参考价值.     

声诱饵建模与仿真研究

随着水声技术的发展,水下武器对抗也日趋复杂.着重对水下武器中的声诱饵进行了声学特性的仿真研究,建立了声诱饵被动干扰、主动诱骗的仿真模型,并研究了海洋环境对声诱饵作用效果的仿真模型,并结合具体的仿真系统给出了一些仿真结论.该仿真研究可以为整个反鱼雷武器系统或舰载武器对抗鱼雷仿真系统提供仿真支持,为水声对抗仿真系统软件设计提供理论依据,从而对对抗器材的型号研制和战术使用具有一定的参考价值.     

基于VXI总线的鱼雷声自导系统仿真信号源设计

仿真信号源模拟鱼雷声呐基阵接收到的目标回波,是检测声自导系统性能的有效工具;介绍了鱼雷声自导系统仿真信号源的工作原理,给出了仿真信号源系统的总体设计方案,详细讨论了系统中VXI总线接口和信号源模块的硬件设计方案,最后对仿真信号源系统的软件设计进行了分析;仿真信号源的开发成功,为我国鱼雷声自导系统的研制提供了.必要的技术条件,对改善声自导系统的制导能力,提升鱼雷的作战效能有着极其重要的作用.     

基于高速水下航行体的时空联合目标检测算法

研究高速水下航行体对主动目标检测的运动失配技术问题。由于航行体运动的复杂特性,传统水下主动目标检测算法未考虑航行体高速运动对主动目标检测能力造成的影响。为改善由此而损失的检测能力,提出建立高速水下航行体基阵各阵元的信号输出模型,将运动时变参数引入空域波束形成过程的相位参量中,而后将空域波束形成的输出通过时域匹配滤波进一步提高处理增益,进而解决了航行体具有较高变化速率情况下的水下主动目标时空联合检测的匹配性问题,并对环形搜索方式与快速正弦跟踪方式进行了仿真。对仿真结果进行了分析,结果表明,采用改进算法可以将以上两种工作方式的检测能量分别提高约10dB与6.6dB,从而提供了一种适用于高速水下航行体的主动目标检测有效方法。     

主动声自导鱼雷搜索模型应用研究

在主动声自导鱼雷解命中原理的基础上,利用主动声自导鱼雷自控终点的散布特点,将主动声自导鱼雷的运动和主动自导在方位上的搜索结合起来,建立了主动寻的自导开机后任意时刻的搜索波门模型,从而达到了逼真模拟主动寻的自导捕捉目标过程和准确求取目标捕捉概率的目的.最后利用本模型对不同参数的主动声自导鱼雷(主动自导)的目标捕捉概率进行...     

水下航行器制导系统仿真信息集成方法

提出了基于信息集成原理的一种水下航行器导引控制系统仿真的新方法。文中详细地介绍了仿真系统的结构，以及多任务调度和多帧速配置等一些典型问题的解决方法，研究结果可在并行和分布式计算机系统中仿真。     

基于分簇技术的水下声传感器网络的时钟同步研究

时钟同步是水下传感器网络节点协作的必要条件;不同于陆地传感器网络,水声信道具有随机的时频变化,声信号传播速率低,具有很大的时延;文章首先研究了水下传感器网络的分簇技术,在分簇的传感器网络中,实现了适用于水下的发送端—接收端的同步协议;通过MATLAB,利用水下声传播特性公式,对水下传感器网络的时钟同步能耗与同步精度之间的关系进行模拟仿真;最后得出了基于分簇技术的时钟同步技术能耗低、精确度高,证明了文章的研究意义。     

宽频鱼雷自导目标回波模拟仿真

目标模拟器是鱼雷自导系统设计的重要仪器。该文的目的是给出宽频水下目标回波信号模拟的软件仿真流程,为实际应用中目标模拟器的硬件实现提供一个较完整的软件基础。文章以宽带信号处理的理论为基础,对自导系统中常用到的各种信号和目标回波的模拟（包括目标距离、方位和速度的模拟）方法做了细致的讨论,给出了多普勒频移、时延、环境噪声和海洋混响的模拟方法和Matlab仿真结果。其中,在模拟海洋混响时采用了性能较好的椭圆滤波器。文章最后还给出了对多目标和动目标的Matlab仿真结果。结果表明实际中用硬件来模拟宽带水下鱼雷自导目标回波信号是可行的。     

基于DSP的水下制导武器检测平台设计

根据水下制导武器工作原理和水声学原理研制了一种水下制导武器检测平台,它模拟制导武器基阵接收信号,用以检测制导武器对目标的检测和估计性能;该系统使用ADSP21160构成阵列处理器系统,采用全数字方式产生噪声、目标回波和混响,既可以在主控机控制下工作,也可在制导武器控制下工作;实验证明,该平台方案可行,设计正确,并且使用灵活,方便,可作为一种通用的水下制导武器检测设备.     

基于模糊神经网络水下机器人直接自适应控制

提出了基于广义动态模糊神经网络的水下机器人直接自适应控制方法, 该控制方法既不需要预先知道模糊神经结构, 也不需要预先的训练阶段, 完全通过在线自适应学习算法构建水下机器人的逆动力学模型. 首先, 本文提出了基于这种网络结构的水下机器人直接自适应控制器, 然后, 利用 Lyapunov 稳定理论, 证明了基于该控制器的水下机器人控制系统闭环稳定性, 最后, 采用某水下机器人模型仿真验证了该控制方法的有效性.     

水声目标模拟器的设计与实现

针对水下声自导系统开发的需求,开发了一种实时水下目标回波模拟器系统,该系统以TMS320VC5509A及MSP430F1611处理器为核心,配合大动态范围的模拟预处理系统,搭建硬件平台,配合脉冲检测及噪声电平实时跟踪估计技术实现对目标回波信号的实时模拟,模拟目标信息完整,准确,功能可扩展;用户可通过上位机实时监控模拟器的工作状态,实时修改需要模拟的目标参数,大大方便了自导系统的实验以及调试;目前该目标模拟器已成功应用于水下自导系统的消声水池实验及湖上实验,性能符合实际需求。     

水下航行器攻击效果仿真评估系统

面向军用水下航行器装备发展论证和作战使用研究,介绍了一种通用的水下航行器攻击效果仿真评估系统的体系结构及功能实现。仿真评估系统主要由通用模型库、方法库、试验数据库、试验框架库四个分系统组成,以仿真数据库为核心,作用在四个分系统之上的是相应的管理模块,从而构建起一个面向水下自主航行器的通用的建模一仿真一评估平台。系统主要实现水下自主航行器的建模仿真、统计分析和航路回放三个功能,在此基础上讨论了仿真评估系统在军用水下航行器技术性能评定和战术研究两个方面的应用,给出了两个仿真应用实例。     

水下制导多用途仿真实验平台

文章分析了水声环境下水下制导仿真实验的特点,提出了适合该环境的水下制导多用途仿真实验平台的设计思想和设计方法,建立了一个模块化的仿真实验平台.该平台不仅可用于测试制导新技术的性能,而且可以通过接口程序连接相关实物构成水下制导半实物水池实验系统,验证新方法的实时性,并考核参试实物的有效性和可靠性.该平台为水下制导新技术的研究可提供灵活配置、对数字仿真和半实物仿真通用的研究型实验平台.     

一种基于反射内存实时网络的半实物仿真系统

半实物仿真是样机研制过程中的一个重要环节,实时算法和通讯技术是半实物仿真系统的关键技术。该文首先介绍了VMIC反射内存实时网络的特点,然后详细介绍了基于反射内存实时网络半实物仿真系统的软硬件组成、功能,以及水下航行器控制系统半实物仿真的系统结构,最后给出了半实物仿真结果。仿真结果表明,采用实时网络的半实物仿真系统,大大地提高了仿真帧频,减小了多种仿真设备信息传输中的信号干扰。基于反射内存实时网络的半实物仿真系统,具有模块化结构的特点,配置灵活,便于扩充、升级和软件移植。     

基于LabVIEW的水下航行器制导系统建模与仿真

要在整合实际物力模块的仿真中更完美地利用LabVIEW对硬件支持的强大能力,最佳的解决方案必然是在纯Lab-VIEW环境下构筑完整的仿真模型。针对完全独立使用LabVIEW进行水下航行器制导系统仿真研究面临的动态系统建模和求解困难,提出了基于LabVIEW仿真模组建立和解算动态数学模型的方法。以水平面声自导系统采用自动调整提前角导引算法的制导仿真为例,给出了制导系统的数学模型,并详尽叙述了仿真系统的LabVIEW实现步骤,并给出了主要的仿真结果。结果表明,所述仿真方法简易可行,为可扩展的半物理仿真提供了有力的软件保障。     

相关法目标距离估计仿真技术研究

对主动水声探测设备来说,目标距离是最重要的估计参数,随着计算机技术的发展,仿真技术在目标测距研究中得到了越来越广泛的应用。文中介绍了一种对相关法目标距离估计方法进行数字仿真研究的新方法。采用以任意型离散阵和LFM信号为基础的目标回波信号的多亮点模型,并通过6元线列阵作为接收基阵进行接收。在不同的多普勒频移的情况下,分别在不同的信噪比上进行了目标距离的相关仿真估计。在此基础上编制了仿真软件,进行了大量的仿真试验,试验的结果验证了所提方法的实用性和有效性。