反潜直升机吊放声纳被动搜潜仿真与优化

现有的水声环境对吊声探测的影响研究难以形成有效的装备使用结论。根据被动声纳方程和潜艇噪声模型建立潜艇噪声信号余量的计算方法,通过其与吊声检测概率的关系,仿真计算吊放声纳被动探测域,并研究该探测域分布规律及其对搜潜策略的影响;在此基础上,结合任务、环境、装备等参数,采用仿真实验的方法研究了吊声搜潜策略问题,最后得出吊放声纳探测点间距应使得相邻吊点探测空间的闭合、正梯度吊放深度应较浅和双吊深组合使用以提高探测效能等结论,对反潜直升机吊放声纳优化使用具有针对性的指导意义。     

反潜直升机吊放声呐应召搜潜效能建模与仿真分析

基于反潜直升机吊放声呐探测原理及使用特点,首先建立了在初始位置已知、航向及航速未知的条件下目标潜艇位置散布模型,然后根据潜艇散布规律推导吊放声呐一次点水搜索概率公式,建立圆形、方形搜索图形的吊放声呐搜索效能模型,最后采用蒙特卡洛方法,仿真分析在目标初始位置已知、航向及航速未知的条件下吊放声呐搜索概率,证明在不同吊放次数下仿真出的搜索概率值与理论计算值基本一致,验证搜索效能模型有效,并分析了吊放声呐战术作用距离对搜索效能的影响.     

吊放声纳搜索效率模型探讨

从反潜直升机的搜潜过程入手,通过吊放声纳搜索参数的分析,得出了计算有效搜索面积的两种方法,为了验证这两种方法,建立了计算搜索概率的两种模型,并分别举例进行了计算,通过对计算结果的分析,找出了计算吊放声纳搜索面积的正确方法,最后分析了用解析模型和模拟模型计算搜索概率的优缺点,得出了有用的结论。     

反潜直升机吊放声纳搜潜策略分析

作为战术反潜的主要手段,反潜直升机已成各国海军的重点装备.首先介绍了反潜直升机反潜作战的一般过程、潜艇规避模型以及对反潜搜索策略的影响.考虑潜艇转弯所带来的时延影响,潜艇的分布将呈现桃形分布.针对螺旋搜索策略,在分析潜艇速度对搜索条件影响的基础上,结合声纳有效作用范围,获得了典型条件下确保潜艇无法穿过声纳有效作用区域的...     

正态圆分布下的双机吊放声纳扩展方形搜潜建模

针对反潜直升机吊放声纳搜潜概率计算问题,在分析扩展方形搜潜法的基础上,提出了对称扩展方形搜潜法。并且,以双机使用吊放声纳搜潜为例,以目标位置服从正态圆分布为条件,采用解析法建立了对称扩展方形搜潜概率计算模型。同时,针对已探测区不出现目标的面积会随时间衰减的事实,对搜索概率计算模型作了修正。最后,仿真计算了搜索高、低速两类目标下的搜索概率,结论是:搜索低速目标时,对称扩展方形具有更高的发现概率;而对于高速目标,两种方法的搜索概率都较低,难以满足反潜要求。     

基于潜艇航向均匀分布的多舰检查搜潜建模与仿真

基于舰艇舰壳声纳搜潜原理及实际搜潜方法的研究,对多舰协同由内向外和外向内两种平行搜索方法进行了研究,建立了两种搜索方法的数学模型,给出潜艇航速恒定、航向变化及航速变化、航向变化的运动模型。基于潜艇航向服从均匀分布的假设条件,采用蒙特卡洛方法,仿真得到在两种潜艇运动模型下,两种搜索方法对潜艇的搜索概率及搜索到潜艇的平均时间,给出潜艇航向变化时间间隔对搜索概率的影响,并对两种搜索方法的搜潜效能进行了分析比较。     

反潜巡逻线搜索中声纳浮标发现概率的定量评估

无线电声纳浮标是一种效果好、受地域限制较小、使用方便的探潜设备,利用声纳浮标障搜索潜艇需要考虑的因素很多,其中最重要的是发现概率。主要研究了声纳浮标在巡逻线搜索时的发现概率,并给出了其数学模型及初步分析。     

直升机侧翼护航倾斜三角形搜潜方法及其仿真

使用舰载直升机进行伴随护航反潜是保证水面舰艇编队对潜防御安全的重要方法。针对侧翼反潜护航的实际需要和反潜直升机使用吊放声纳搜索的特点, 提出了倾斜三角形搜索法这一新的作战使用方法。建立了同步模型, 有效解决了巡逻搜索线与编队之间的同步问题。通过建立仿真模型对倾斜三角形搜索方法的搜索效能进行了仿真, 并根据仿真结果对倾斜三角形搜索法的具体作战使用方法进行了优化, 为直升机采用侧翼法进行伴随护航反潜的作战使用提供了理论依据。     

浅海条件下吊放声呐最佳入水深度的研究

航空吊放声呐主动工作模式下的作用距离不但与海域的声速剖面和装备自身性能有关,还与吊放声呐的入水深度有关.首先利用BELLHOP模型分别对带有跃层声速剖面、正声速剖面和负声速剖面3种情况下的声传播特性进行了仿真分析;然后研究了不同声速剖面下潜艇在不同深度航行的概率分布,建立并分析了潜艇运动规律模型,结果表明,不同声速剖面下,潜艇在不同深度航行的概率分布不同;最终通过潜艇在不同深度航行的概率分布,计算出吊放声呐不同入水深度下的平均探测距离,得到了不同声速剖面下吊放声呐的最佳入水深度,更能充分发挥声呐装备的最佳性能.     

一种水下有源噪声抵消系统的设计

潜艇的自噪声是影响潜艇被动声纳系统性能的重要因素。对接收信号中的潜艇自噪声进行有源抵消,从而可提高被动声纳的作用距离。该文设计了一个针对舰艇艏端被动声纳平台的本艇自噪声有源抵消系统,并设计了其试验系统方案。采用直接-并联型结构的多通道有源陷波器和滤波最小均方误差算法(FXLMS)自适应滤波算法,有效地抑制了潜艇自噪声中的线谱分量,提高了接收端的输入信噪比,提高了被动声纳作用距离。     

一种吊放声纳仿真系统的设计与实现

根据实际需要,研制了一种吊放声呐仿真系统,该系统在吊放声呐设备研制、测试等过程中,能够产生特定参数要求的目标回波信号,研究各种算法进行目标检测和参数估计,验证声呐设备存在的技术问题.阐述了该系统的理论知识,并在此基础上,着重介绍了其软件架构和实现方法.     

基于Kirchhoff近似的海底地声回波仿真

海底地声信号的仿真研究是声呐回波信号研究的一个重要方向,在声呐设备性能检测、海底底质分类研究方面具有重要的价值.借助基于Kirchhoff近似的海底回波模型,比较研究了沉积物类型、海底界面起伏以及声波频率对声波散射强度的影响.并且对于长江口附近海域的几种典型海底底质类型,通过Matlab仿真出了相应的海底回波信号.     

潜艇抗击反潜直升机电子战相关措施和技术

主要从潜艇抗击反潜直升机的声纳探测，采用电磁脉冲攻击手段毁伤反潜直升机的电子信息设备，以及采用水声干扰措施对抗空投鱼雷的攻击等三个方面阐述了潜艇抗击反潜直升机的电子战相关措施和技术。     

吊放声呐信号处理机测试设备系统设计

设计了一套实用的吊放声呐信号处理机测试设备。针对吊放声呐信号处理机实际中调试、检测、维修的需求。利用高性能数字信号处理芯片作为控制中心，结合一些必要的外设，充分考虑实际使用的特点，设计了一套稳定性高，集成度高的测试设备。从系统结构、硬件结构、存储数据结构、软件结构等几个方面入手，阐述了设计思路和实现方法。     

一种新的海底光缆监测系统的研究

建立海底光缆监测系统对保障已经成为当代洲际通信主要手段之一的海底光纤通信非常重要.文章提出了一种新的基于BOTDR和声纳的海底光缆事件监测系统,并讨论了其测量方法.     

水声对抗器材对抗平台声纳效果评估方法

随着反潜平台反潜能力的不断提高,对抗平台声纳的水声对抗技术和装备也不断发展。结合潜艇对抗反潜平台声纳的特点,提出了水声对抗器材对抗平台声纳效果评估准则,并给出了仿真条件和仿真流程,对水声对抗器材对抗平台声纳效果评估方法研究有一定的参考价值。     

基于YOLOv3锚框优化的侧扫声呐图像目标检测

利用侧扫声呐图像来探查海底目标对海洋资源开采和海上军事防护都有重大意义。目前人为提取图像特征进行目标检测的传统机器学习方法逐渐被深度学习取代。深度学习技术在降低算法复杂度的同时提高图像目标检测效率,极大地推动了目标检测技术地发展。将深度学习检测算法应用到侧扫声呐图像目标检测领域时,锚框作为目标检测网络中较为重要的先验信息会影响最终的检测性能,考虑到声呐数据集的真实目标框与网络设定的锚框未必贴合的问题,本文在YOLOv3的基础上对锚框进行了优化,给出了一种能够获取有效先验锚框的策略。首先使用K-Means算法对真实目标框进行聚类,获得比较贴合于声呐数据集的锚框,然后设计了一种超参数锚框映射关系对聚类后的锚框进行拉伸变换,这样获得的锚框既包含了声呐数据集的目标框信息,也能利用到YOLOv3的多尺度特性。实验结果表明,所提锚框优化策略能够让YOLOv3网络获得更优的检测性能,适用于侧扫声呐图像的目标检测问题。