气泡群目标强度的起伏统计模型

摘要

在对蛙人水下目标声纳准确检测的研究中,由于携带开式呼吸器的蛙人在水下工作时会产生气泡群,在探测蛙人时,气泡群是蛙人目标强度的一个主要部分,散射特性的研究是水声物理及水下信号处理的内容.但长期以来,对于气泡的研究仅局限于从气泡动力学角度研究气泡运动规律,而没有从目标强度的角度去考察实际水声环境中气泡群目标强度的起伏特性.针对上述情况,分析了水中气泡的运动规律,研究了气泡群的散射特性,利用水下目标的亮点模型理论讨论了气泡群目标强度起伏的机理,并应用数理统计方法将水下蛙人在呼吸时所产生的气泡群建模为具有起伏目标强度的统计模型.通过仿真实验确定统计模型中的参数,并对利用水下目标亮点模型仿真出的气泡群目标强度的随机值进行拟合,拟合结果良好.证明所建立的起伏统计模型能够准确描述水下气泡群的起伏特性,适合实际工程应用,为水下蛙人检测优化提供了重要的理论依据.