双/多基地主动声纳目标特性研究

【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。