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双/多基地主动声纳目标特性研究
作 者: 王成
导 师: 王英民
学 校: 西北工业大学
专 业: 水声工程
关键词: 双基地声纳 多基地声纳 定位算法 目标强度 声散射 目标特性实验
分类号: U666.7
类 型: 硕士论文
年 份: 2004年
下 载: 329次
引 用: 4次
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内容摘要
多基地声纳由于其收发设备分置,因而在水下目标的检测和定位方面,具有很多独特的优点。目前,对于多基地声纳的研究,已经引起人们极大的关注。本文依据多基地声纳的工作特点,对多基地声纳应用中的关键技术进行了研究,给出了有关多基地声纳定位和多基地目标声散射特性的研究方法。并通过仿真,对各种方法进行了性能评估和比较。最后通过水池实验,给出了多基地声纳目标特性研究的实验结果。本文的主要研究内容包括以下几个方面: 1)从双基地声纳的几何关系出发,给出了双基地声纳方程。对声纳方程中各参数的物理意义及影响因素进行了详细讨论。研究表明,在双基地条件下,受双基地几何关系影响最大的是目标强度和混响。通过对不同频率下双基地声纳作用距离的预报,表明在相同优质因素条件下,双基地声纳可以具有比单基地声纳更大的作用距离。在此同时对双基地声纳定位原理和定位误差进行了分析。 2)为了更深入的研究多基地声纳的定位、检测与估计等关键技术,对多基地条件下,目标回波的时间和空间分布特性,即非入射方向目标的声散射特性进行深入的研究是十分必要的。论文的第三章中,从简单形状目标的声散射特性研究入手,定量地给出了目标强度随分置角的变化关系曲线。 3)在理论研究工作的基础上,进行了水下目标声散射特性的水池实验研究。完成了非入射方向模拟目标智能航行器声散射特性的水池实验,给出了目标回波的强度和波形随声波入射角和分置角的变化关系。取得了有关多基地声纳目标声散射特性的一些很有价值的研究结果。该研究结果为多基地声纳新体制的建立提供了科学依据。
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全文目录
摘要 3-4 ABSTRACT 4-8 第一章 绪论 8-20 1.1 前言 8-13 1.1.1 研究目的 8-9 1.1.2 国内外发展状况 9-13 1.2 双基地声纳工作体制特点分析 13-18 1.2.1 声纳的三种工作方式 13 1.2.2 收发分置声纳的系统配置 13-15 1.2.3 双基地声纳的结构特点 15 1.2.4 双基地声纳的技术特点 15-18 1.3 本论文研究的主要内容 18-20 第二章 双基地声纳理论 20-31 2.1 引言 20 2.2 双基地目标特性 20-25 2.2.1 双基地声纳几何关系 20-21 2.2.2 声纳方程 21-23 2.2.3 收发分置对性能的影响 23-25 2.3 双基地作用距离估计 25-26 2.4 定位方法及精度分析 26-30 2.4.1 双基地声纳定位原理 26-29 2.4.2 双基地声纳定位误差的表示方法 29-30 2.5 本章小结 30-31 第三章 收发分置时水下目标特性研究 31-52 3.1 引言 31 3.2 水中目标特性理论 31-35 3.2.1 理论模型 31-32 3.2.2 计算声散射特性的基本方法 32-35 3.3 球形目标的目标强度 35-39 3.3.1 球形目标的声散射机理 35 3.3.2 数学模型的建立 35-38 3.3.3 仿真实验研究 38-39 3.4 有限柱长的目标强度 39-47 3.4.1 基本假设 39-41 3.4.2 参数B的确定 41-45 3.4.3 数值仿真 45-47 3.5 椭球目标声散射模型 47-50 3.5.1 声散射模型的建立 47-48 3.5.2 仿真实验研究 48-50 3.6 本章小结 50-52 第四章 收发分置时目标特性实验研究 52-64 4.1 引言 52 4.2 实验方案 52-55 4.2.1 实验步骤 52 4.2.2 实验条件 52 4.2.3 水池实验布设和仪器设备配置 52-55 4.2.4 实验中的约定 55 4.3 实验内容及结果分析 55-62 4.3.1 水下航行器非入射方向目标强度波形测试 55-62 4.4 本章小结 62-64 第五章 总结 64-66 参考文献 66-70 致谢 70-71
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中图分类: > 交通运输 > 水路运输 > 船舶工程 > 导航设备、水声设备 > 水声设备
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