一种高精度声呐信号源的设计

本文介绍了一种频率、周期、脉宽、功率均可调的声呐信号源,它具有精度高、功能完善、电路结构新颖、调试容易、成本低、体积小等特点,已被用作多种水声设备的调试和校验设备.     

密集式MIMO声呐高分辨成像实验研究

为验证密集式多输入多输出(Multi-Input Multi-Output,MIMO)声呐高分辨成像算法的有效性,进行了水池实验并获得了期望的高分辨成像结果。首先,将成像算法分为角度维高分辨成像和距离维高分辨成像两种,分别建立了各自的成像处理流程。角度维高分辨成像基于虚拟阵列波束形成算法,距离维高分辨成像基于大带宽信号合成算法。然后,根据两种处理流程选择合适的发射信号和阵型,并据此搭建密集式MIMO声呐高分辨成像平台进行水池实验。最后,通过与传统单输入多输出(Single-Input Multi-Output,SIMO)声呐的成像结果进行对比,证明了MIMO声呐可结合发射信号、阵型和相应的处理流程获得更高的角度分辨率和距离分辨率。     

一种基于声呐信息融合的水下图像增强方法

由于光在水中传输时的衰减和散射效应,使得光学成像细节丢失、对比度下降以及颜色偏移失真,导致水下图像雾化。因此在光线条件较为恶劣情况下,水下高性能相机对目标的有效捕捉范围较小,水下光学成像系统通常很难达到令人满意的成像效果。而声呐利用声波在水中传播衰减较小的特点可以进行更远距离的探测。因此,当水下目标距离光学探测设备较远而不能进行准确光学成像来捕捉目标时,可利用声呐采集得到的信息与光学图像进行融合,实现图像增强,提高成像效果。文章提出了一种基于声呐信息融合的水下图像增强方法,首先对水下光学图像分两步进行预处理,即基于暗通道先验模型的去雾增强和自适应图像增强,再使用声呐信息对水下图像进行局部增强,明显提高水下环境中所要探测目标的对比度与可识别度。     

一种单波束前视声呐成像方法

提出了一种针对单波束前视声呐特点的改进成像方法：通过采用波束内插的方法,解决了由于声呐角度维回波数据过少所导致生成图像画质低的问题;通过坐标转换,将声呐数据转化成按图像处理要求的图像格式,并通过物体点畸变成因分析,给出了简易运动补偿公式。通过试验验证了该方法是一种有效的单波束前视声呐成像方法。     

一种手性声学覆盖层的水下抑声性能实验研究

在水池中进行敷设手性声学覆盖层的加筋板结构水下声辐射实验,对手性结构覆盖层的声辐射抑制特性进行测试和分析。将试验结果与实心橡胶进行对比,并对手性声学覆盖层的抑声机理进行分析,提出在手性声学覆盖层的核中填充EPS泡沫和在表面敷设铝板两种方法可以增加阻尼、抑制覆盖层声辐射面的振动。结果表明,EPS泡沫可增强手性多孔覆盖层的阻尼效应,改善手性多孔覆盖层的低频声辐射性能。     

三维成像声呐图像重建研究

针对成像声呐领域中水下目标探测、识别等问题,基于三维探测声呐2304通道波束形成数据,研究三维成像声呐可视化方法,仿真了三维点云重构算法,并根据实际应用需求,在设备实现中改进了算法,使其在实际环境中可动态调节阈值,优化成像效果。水池、湖试实验表明:以该可视化方法为基础的三维探测声呐可正确显示目标位置、形态;且在混响环境中对复杂探测目标有良好的重构效果;同时通过与二维声呐图像对比,进一步验证了该三维声呐在轮廓识别方面的优越性。     

水下小目标合成孔径声呐层析成像技术研究

水下小目标精细成像对于正确识别水下目标具有重要意义。目前,多波束成像声呐和条带合成孔径声呐是获取水下小目标图像的主要手段。水下目标的判别主要利用了目标图像的亮点特征,即使是同一目标从不同方位观测时得到的结果也可能差异较大,这给快速识别确认目标带来了困难。为解决该问题,提出了利用圆周合成孔径声呐对水下小目标进行水声层析成像信号处理方法,提高了声呐的多角度融合观测能力。仿真及试验数据处理结果表明,合成孔径声呐层析成像方法能够获得目标外形轮廓精细特征,有利于水下小目标的正确识别。     

一种便携式声呐信号模拟器

介绍了一种结构紧凑、体积小、重量轻、能模拟静止或机动声呐目标回波信号与指定海况下海洋环境噪声的声呐信号模拟器。它具有良好的用户界面,可通过键盘与LCD显示板快速准确地输入所有参数和命令,完成指定功能。系统接口特性优良,既可以单独成机,也可与PC/XT/AT及其兼容机和其它声呐系统配接,完成声呐系统的调机和检查测试。     

一种新的声呐图像处理算法

针对高频声呐图像的目标检测问题,在分析声呐灰度图像像素点的灰度分布模型的基础上,提出了一种新的快速图像处理算法。该算法利用图像中各像素点处滑动窗内像素点的灰度分布模型的参数以及灰度分布模型和归一化灰度直方图的拟合误差为特征量,构造声呐图像的特征图,并采用自适应阈值算法进行图像处理。仿真结果表明该算法具有实时性好、准确度高的特点,并且可有效地克服背景干扰的影响,有利于人造目标的准确提取。     

一种基于PFA的多子阵聚束合成孔径声呐成像方法

文章提出了一种基于极坐标格式算法（Polar Format Algorithm,PFA）进行聚束多子阵合成孔径声呐成像的改进方法,建立了非“停-走-停”条件下的斜视成像模型,推导了信号由时域到波数域的解析表达式,给出了信号处理流程。该方法首先使用场景中心点的精确距离史对平台运动误差进行补偿,并通过极坐标算法处理得到粗聚焦的图像。其次,为了解决非场景中心点的残余空变相位误差的补偿问题,对粗聚焦图像进行分块自聚焦处理,使场景边缘点的聚焦效果得到改善。最后,经过子图拼接及几何校正后得到完整的精聚焦图像。仿真及分析结果表明,该方法提高了方位向性能指标,同时也能准确补偿平台运动误差,可以很好地应用于多子阵声呐成像。该方法在大运动误差、大斜视情况下仍具有较好的鲁棒性。     

一种基于投影层析方法的水下目标成像方法

投影层析是一种在几何上基于多角度投影实现目标与情景的像重构方法。水下散射目标具有数量众多、散射特性复杂的特点,为了有效探测到感兴趣的目标,需要重构出目标及所在情景高可靠分辨的像。因此,该文从逆问题求解的角度出发,分析了实现投影层析方法的物理条件及数学原理;并提出了一种水下目标投影层析成像的可行性方法及实现流程;通过在不同的扫描角度范围下的仿真进一步验证了投影层析方法对指定区域反射性目标探测的可行性。     

CTS-1彩色成像声呐

CTS-1彩色成像声呐于一九九O年六月通过由交通部和中国科学院共同主持的技术鉴定会。鉴定意见认为:“本声呐已经达到目前国际上实际使用的同类产品的先进水平。” CTS-1彩色成像声呐由水下声响头、信号处理机和高分辨率显示器三部分组成,适于安装在各种潜器上工作。根据不同的用途,声呐头可以配置不同频率、不同尺寸的换能器以满足对声呐探测距离和角分辨率的各种不同的要求。各部分主要技术指标如下: 1.配有标准型换能器的声呐头: 工作频率:655千赫。 波束开角:水平1.7°,垂直30°,可转换为水平1.7°,垂直1.9°。 扫描步距:0.225°,发射…     

一种声呐浮标无线数字通信体制

提出了一种上行采用GMSK调制、下行采用2FSK调制的声呐浮标用全双向数字无线通信体制。在分析了声呐浮标系统对数字通信的特殊需求的基础上,设计了适用于声呐浮标系统的无线数字通信架构,并对其中关键的GMSK调制的性能和参数进行了仿真。最后,通过仿真验证了本文提出的通信体制的可行性,并对后续工程应用提供了设计建议。     

一种高精度延期件的研究

基于某弹对延期件的延期时间要求的精度高,设计了一种高精度延期件。通过火帽选型、延期药剂的确定,以及优化设计延期体与连接体结构,在延期体壳体输出端实体部分挖出一个圆圈,将连接体大、小两端位置颠倒,并增大小端外径至36 mm,同时增大连接体内径为18 mm,从而增大了连接体空腔容积,使连接体与延期体组合后的消爆空间增大,延期药在燃烧过程中形成的预热空腔容积增大,为延期药燃烧提供较为一致的燃烧空间,使延期药燃烧产生的压力对燃速的影响更加均匀、稳定,增加延期药剂燃烧的稳定性,达到提高延期精度的要求。试验结果表明:该设计满足高精度延期时间（6.6±0.8）s的要求,可为今后的高精度延期件的优化设计提供参考。     

合成孔径声呐Chirp Scaling成像算法

在合成孔径声呐领域中经典的成像处理方法是距离-多普勒算法。距离-多普勒算法的主要缺点是在进行方位处理时需要进行距离二次脉压和在进行距离徙动校正时需要进行插值处理,这样将导致运算量迅速增加,并且降低了成像精度。而ChirpScaling算法是在二维频域中精确实现距离门徙动校正和二次距离压缩,避免了插值运算,用该算法处理了仿真点目标的回波数据,结果表明该算法既能够实现更加精确的成像又能够避免插值运算而提高运算效能。     

声呐用圆柱声透镜实验研究

本文是声呐用圆柱声透镜的实验研究总结。概述了圆柱液体声透镜的聚焦能力和指向特性。实验表明,所用透镜能形成较好指向性,旁瓣小于-15dB。     

一种新型宽带声呐换能器材料研制成功

传统的通毕兹式纵向振动换能器由于具有结构简单、制作方便、工作可靠等优点，一直深受声呐换能器设计师的欢迎。     

一种航空声呐控制键盘的设计

介绍了一种航空声呐控制键盘的功能与设计原理,给出了软、硬件的结构。