吊放声纳

摘要： 根据实际需要,研究了一种基于GSL(GNU scientific library)的吊放声纳信号处理实现方法,该方法以通用CPU(central processing unit)作为平台,Visual Studio作为软件开发工具,对GSL的数学运算函数进行二次封装,充分利用编译环境强大的调试功能,降低调试难度,从而减少开发人员工作量,缩短开发周期.文章简单介绍了吊放声纳信号处理算法的原理,并在此基础上着重介绍了GSL的设计思路和实现方法,最后进行实验验证,模拟目标回波信号作为输入数据,信号处理结果验证了该方法的正确性和有效性.

摘要： Through the analysis of tactical process of the torpedo launch as the helicopter hovering, and considering factors such as course avoiding and submarine position error base on dipping sonar measuring, the model of torpedo searching, tracking and capturing submarine are established. The influence of distance between the point of torpedo release and the target, and submarine avoiding heading to torpedo acquisition probability is analyzed by Monte Carlo method. The simulation results show this model provide the best distance for helicopter hovering and it has a good reference value for helicopter hover.%通过分析直升机悬停投雷的战术流程,综合考虑基于吊放声纳测量下的潜艇位置误差和潜艇可能的规避航向等因素,建立投放参数解算模型和鱼雷搜索、跟踪、捕获潜艇的运动模型,利用蒙特卡罗法仿真分析了投雷点与目标之间的距离,以及潜艇规避航向对鱼雷捕获概率的影响.仿真结果给出了直升机悬停投雷的最佳距离,对直升机悬停投雷攻潜决策具有很好的参考价值.

摘要： 吊放声纳是反潜直升机的主要搜潜设备,使用频率高,具有主/被动工作模式、可变深搜索、重复使用等特点.由于海洋环境的影响,当吊放声纳水下分机所处深度不同时,对某一深度的目标最大作用距离存在差别.论文从声传播轨迹和能量传播两个方面分析吊放声纳在不同声速剖面类型下其工作深度对作用距离的影响,对不同水文条件下的吊放声纳工作深度给出合理化建议,对吊放声纳装备性能使用进行优化,提高搜潜效能.

摘要： 针对传统单基地搜潜难以满足反潜作战要求的问题,提出了一种拖曳声纳与直升机吊放声纳联合双基地搜潜的方法.首先,根据已知潜艇信息与直升机实际运动特点,建立扩展方形、扩展圆形与扩展螺旋线形的双基地联合搜潜模型;其次,结合拖曳声纳搜潜特点,建立水面舰艇运动模型;最后,利用Monte Carlo方法仿真分析了距应召点初始距离、潜艇初始位置分布、潜艇航速对各阵型下多基地搜潜效能的影响.仿真结果表明:双基地搜潜概率明显优于非双基地搜潜样式,且各样式搜潜概率随着初始距离、初始位置分布、潜艇航速的增大而减小,同比之下扩展螺旋线形搜潜效能较优.该方法适用于一定距离范围内的应召搜潜,对反潜作战具有一定的军事意义.

摘要： 针对舰载反潜直升机协同实施前置搜索的发现概率计算问题,在分析多机吊放声纳前置搜索方法特点的基础上,采用解析的方法,从前置搜索任务参数、兵力数量、搜索时间、吊放声纳平均搜索周期与搜索速度等方面,建立了舰载反潜直升机前置搜索发现概率计算模型,给出了吊放声纳探测区域重叠下的有效搜索面积计算方法.仿真计算了前置搜潜区宽度、兵力数量、间距系数、搜潜转向角等因素影响下的发现概率,并得出:搜潜区宽度一定时,存在最佳间距系数和最佳搜潜转向角使得发现概率最大;双机协同前置搜索效能显著高于单机等.

摘要： 针对应召反潜作战样式,研究了吊放声纳和浮标两种情况下的潜艇搜索概率模型,并分析了点水次数,潜艇航速以及作用距离对吊放声纳搜索概率的影响.同时分析了浮标布放顺序和作用距离对浮标搜索概率的影响,最终对在应召作战模式下将吊放声纳和浮标的搜索效能进行对比分析得出在应召作战模式下,采用吊放声纳搜索的方式所达到的搜索概率更高,且所需任务时间较短.

摘要： 针对反潜直升机飞行控制系统吊放声纳缆位稳定需求,分析了吊放声纳的声纳井设计和电缆绞车对缆位的约束及对稳定性的影响.以某型反潜直升机缆位控制设计为例,充分考虑绞车安装角度和位置、缆位控制范围及防电缆碰壁等因素,完成绞车的机上安装设计.最后通过实际试飞数据分析,给出了声纳电缆绞车安装设计中应遵循的基本原则,提出了实现声纳缆位稳定控制功能中对缆位动态范围参数的基本要求.

摘要： Aiming at multi -helicopters anti -submarine search with dipping sonar,dynamic calculation method of warning sector is investigated. According to search method,model is built to resolve the position of detecting points for every helicopter. It considers the search coverage at current detecting point and that have detected but not found submarine as submarine warning area. It builds the dynamic calculation model for the bearing relative to ship formation,including the starting and terminal bearing. Finally,it simulates the warning sector varying with searching time and spacing coefficient. Results show that warning sector will change cyclically in a certainty range;and which is influenced greatly by the spacing coefficient.%针对多架反潜直升机使用吊放声纳搜索时的对潜警戒扇面动态计算问题,根据搜索方法建立多机悬停点坐标解算模型;采用等效的方法,将当前悬停点吊放声纳的探测区域与所有已完成探测的悬停点不存在潜艇的区域等效为对潜警戒范围进行计算;建立了各悬停点探测区域相对舰艇编队舷角的动态计算模型;给出了动态计算多机对潜警戒扇面起始、终止舷角的计算方法.最后仿真计算了对潜警戒扇面随搜索时间、间距系数的动态变化关系.结果显示:对潜警戒扇面将在一定范围内周期性动态变化;且受间距系数的影响较大.

摘要： The warning sector,demand of force and parameter decisions in helicopter antisubmarine search for threat from stern of ship formation with dipping sonar are investigated.The process of antisubmarine search with dipping sonar and the features of saw-tooth method are analyzed.A quantitative model for warning sector is built for multiple helicopters antisubmarine search at stern of ship formation.The influencing factors of saw-tooth method are analyzed,such as search velocity,and the spacing coefficient of adjacent detecting points.The relationship between submarine velocity and detection range of dipping sonar is investigated.The method for calculating equivalent circle radius of the detected area is provided.The actual warning sector against submarine,the optimum spacing coefficient,and the force demand when antisubmarine helicopters search the stern of ship formation using dipping sonar are simulated.Results show that deploying 2 helicopters to 15 n miles at the stern of ship formation could cover warning sector of 80.9°,and the optimum spacing coefficient is between 1.1 and 1.3.%针对水面舰艇编队尾后方向的潜艇威胁,研究反潜直升机使用吊放声纳搜潜中的警戒扇面、兵力需求、参数决策等问题.通过分析锯齿形法特点、吊放声纳搜潜过程,建立了多机舰艇编队尾后搜潜的警戒扇面定量计算模型.研究了齿形法相邻探测点间距系数、搜索速度等制约因素,探索了吊放声纳作用距离与潜艇航速的定量关系,给出了已探测区等效圆半径的计算方法.仿真计算了舰艇编队尾后搜潜中实际对潜警戒扇面、最优间距系数、不同任务要求下的兵力需求.结果表明:配置2架直升机于舰艇编队尾后15海里处,可建立80.9° 的对潜警戒扇面;齿形法最佳间距系数介于1.1~1.3之间.

摘要： 针对反潜直升机使用吊放声纳搜潜的参数优化问题,为克服多参数逐个分析优化方法的局限性,在分析吊放声纳搜索过程的基础上,采用正交试验设计的方法,围绕搜索概率、发现潜艇的平均花费时间2个指标,确定了7个影响吊放声纳搜潜效能的因素及相应的因素水平,构建了L_(18)(6~1×3~6)混合水平正交试验方案,实现了7个参数同时变化下的仿真试验设计。采用蒙特卡洛法建立了仿真模型,对所有方案进行了仿真计算,结果显示:对不同的搜潜指标,因素的影响程度不同,且影响趋势也不尽相同;兵力数量2~3架、总搜索时间不超过搜索6个探测点所需时间为佳。

摘要： 作战海域海洋环境对航空吊放声纳工作深度、探潜能力有重要影响.给出了西北太平洋浅海和深海的几种常见声速剖面类型,分析了在这几种海洋环境中应如何使用直升机吊放声纳的问题,并给出了相关的定性结论.

摘要： 利用FLASH吊放声纳技术文件中的参数,初步分析其声学性能,通过研制水听器组件和水池试验验证了FLASH吊放声纳所采用的双层圆环扩展阵基元的单指向性,对于设计、研制吊放声纳具有一定的参考作用.结果表明，声场中声压p与水平振速vr的传播损失相当，而垂直振速vz传播损失要比上述两者大10dB左右，可见在声传播过程中的声能量更多的是向水平方向传播。对矢量场波阻抗Z的研究表明，同点接收到的声压与水平振速的传播规律基本一致，两者结合很难获得更多的声场信息；而同点的声压与垂直振速在幅值与相位上均存在较大差别，这些差别在近场尤其明显；而这些差别同样是由环境参数决定，可应用于海底参数的获取研究中；由于声压与垂直振速的联合处理能更准确得到海底声学特性；而波阻抗在计算中同时抵消了波阵面扩展引入的传播损失，更利于对远场处波导信息的利用和波阻抗的垂直分量Zz由于同时包含了声压与垂直的幅度信息与相位信息，更适合应用于海底地声参数的反演研究中，仿真结果也验证了这一结论。

摘要： 航空声探测具有搜索速度快、效率高、安全,是水下目标搜索的重要手段.本文在分析航空吊放声纳和航空被动定向声纳浮标的特点基础上,将交互多模型和不敏卡尔曼算法相结合,研究了吊放声纳和定向浮标联合跟踪问题,并在典型环境条件下进行了仿真分析,验证了算法的有效性.

摘要： 针对吊放声纳声场数值计算，本文采用Bellhop高斯束射线模型对声信道传播差异进行仿真计算。从仿真结果可以看出，浅海水声信号传播受声速剖面、工作深度及海底地形的影响。基于AT的浅海水声信道的声场预报给吊放声纳系统设计、使用提供了理论依据。在实际海洋环境中，由于季节、洋流、海洋生物、环境噪声、混响等因素的不确定性，声速剖面、工作深度及海底地形共同构成了对系统性能的综合影响。可以利用侧扫声纳或测深仪得到海区深度(海底地形)信息或利用温深浮标、CTD得到海区的声速分布信息，根据历史数据和实测数据掌握任务海区的声速剖面、海底地形等信息，利用声场传播的特点，规避不合理的情况，可以大大增加作用距离，使吊放声纳发挥更大的作用。

摘要： 吊放声纳作用距离仿真是声纳建模与仿真技术的重要内容之一.本文依据主动声纳方程,研究了影响直升机吊放声纳作用距离的因素,运用平滑平均声场模型,给出了浅海声场传播损失的数值预报方法,进而估算出作用距离.根据导演台设定的各兵力的运动参数,本文仿真估算了不同声速分布条件下吊放声纳的作用距离,并在导演台上图形监控,为艇指挥员的决策提供了有力的依据,实际预报结果与理论分析一致,具有一定的工程应用价值.

摘要： 声纳作用距离预报的核心问题是水声传播，在讨论水声传播时，一般将海洋环境分为深海和浅海两大类进行讨论。吊放声纳的探测距离受到水文环境、目标深度及声纳工作深度等诸多因素的影响。本文以声纳方程为工具，建立了传播损失等模型，仿真计算了吊放声纳在不同条件下的作用距离，给出了相关分析，仿真和分析的结果对指导吊放声纳的战斗运用具有重要的指导意义。

摘要： 本文从使用吊放声纳(简称吊声)的搜潜过程入手,通过仿真环境假设,建立了吊声搜潜的5种搜潜模型.根据模型编制了仿真程序,实现了不同搜索方法的仿真计算.运行表明,建立模型仿真为搜潜模拟过程提供了实用的平台技术.

摘要： 为解决声矢量水听器在体积阵声纳方面的应用问题,本文以航空吊放声纳为应用背景,论述了声矢量体积阵输出模型,及基于声压振速联合信息处理,即平均声能流处理的波束形成方法,分析了系统测向精度和各向同性背景噪声抑制性能。理论分析和仿真实验结果一致证明,在系统处理增益、测向精度等方面,基于联合信息处理的声矢量体积阵测向方法具有一定优势,从而证明了其在吊放声纳等体积阵声纳方面的良好应用前景。

摘要： 直升机是重要的反潜兵力.该文分析了反潜直升机使用吊放声纳对潜艇进行搜索的过程,给出了反潜直升机对潜艇搜索的模型,对直升机搜索能力进行了仿真计算,并对多架反潜直升机的反潜搜索能力进行了讨论.

摘要： 本发明给出了一种扩方法吊放声纳应召搜索阵型优化方法，包括：步骤一、实时获取应召搜索延迟时间；步骤二、根据应召搜索延迟时间，计算单机扩方法吊放声纳应召搜索阵型的搜索概率值和最佳间隔系数；步骤三、判断搜索概率值是否大于阈值，如是，则采用单机扩方法进行搜索；如否，则采用双机扩方法进行搜索。本发明还给出了一种存储介质和系统。本发明能够覆盖较大面积搜索，适用于目标扩散范围较大的情况，且搜索效率高。

摘要： 本申请揭示了一种基于航空吊放声纳的波束合成方法及装置，该方法包括：获取体积阵声纳外臂阵元的接收信号以及内臂阵元的接收信号；将体积阵声纳外臂阵元以及内臂阵元接收到的实信号转换为复信号；根据复信号和预估的期望信号构建虚拟阵元信号；根据复信号以及虚拟阵元信号计算组合信号；对组合信号进行延时求和计算，得到组合信号的权矢量；根据权矢量对组合信号进行计算，得到波束合成信号。本申请通过提供的波束合成方法根据体积阵声纳外臂和内臂的阵元接收信号确定虚拟阵元信号，利用虚拟阵元信号得到的常规波束形成算法的波束主瓣更窄，同时旁瓣比常规基阵波束形成的旁瓣低，性能有很大提升。

摘要： 本发明公开了具有多种收放手段的机载吊放声纳绞车及其控制方法，吊放声纳绞车包括缆位角传感器（1）、计长滑轮（2）、缆长传感器（3）、缆绳（4）、卷筒（5）、排缆滑轮（6）、排缆轴（7）、下限传感器（8）、测速发电机（9）、刹车（10）、接近传感器（11）、应急电机（12）、减速箱（13）、液压马达（14）、伺服阀（15）、电磁阀（16）、上限传感器（17）、断缆装置（18）、控制盒（19）；提供液压、电动、手摇三种收放手段和马达/泵两种液压马达模式工作；通过计长滑轮和缆长传感器，提高缆绳控制精度；采用内嵌预测控制的专家系统根据绞车的平稳/非平稳工况控制缆绳收放速度。

摘要： 本发明涉及一种减小吊放声纳液压绞车水下分机摆动幅度的控制方法，属于航空直升机液压绞车探潜领域。包括角度传感器、旋转编码器、PWM输出伺服阀驱动模块、数字手柄、单片机和CPLD模块；角度传感器测量缆位角信息；CPLD模块采集数字手柄的位移信号和旋转编码器的脉冲信号并送入单片机；单片机根据旋转编码器的脉冲信号计算缆长和缆速，对应缆位角和缆长所要求的速度值产生相应的PWM控制信号，并通过PWM输出伺服阀驱动模块对此信号进行调理；最后以直流电压信号的形式传到绞车本体上的电液伺服阀，进而控制绞车运行。本发明有效的减少被吊物体因摆动幅度过大造成的对吊放物体和绞车本身的损伤，提高了飞机和绞车的安全。

摘要： 本发明涉及一种矢量吊放声纳目标探测方法、反潜系统以及方法，目标探测方法包括：无人机吊放声纳；声纳可发射脉冲信号，并且可接收回波信号；对矢量声纳各传感器接收到的回波信号做傅里叶变换，得到声压和振速的互谱；将振速在不同方向上的分量与声压做互谱，取互谱结果的实部，再利用矢量水听器的振速指向性，求得目标声源的预估方位；利用预估方位的目标方位角对回波信号进行空域滤波，提取回波信号的主瓣信号；通过匹配滤波器对回波信号的主瓣信号与原脉冲信号匹配滤波处理，找出输出峰值点对应的时刻，求出目标回波信号的延时，估算出目标的距离。可以准确探测到目标的方位，机动性强、成本低、安全性高可以有效封锁大片海域。

摘要： 本发明涉及一种吊放声纳十二臂扩展式超指向性圆环阵，属于水声传感器阵列领域。包括超指向性阵元、扩展臂和垂直杆，共两层扩展臂，每层十二臂圆周均匀分布；垂直杆固定在扩展臂末端，始终与水下分机机身平行；超指向性阵元固定在垂直杆上，随同垂直杆上下运动，每个垂直杆固定3组超指向性阵元。新扩展阵对探测空间的覆盖面积增加，对空间的划分更细，因此可以获得更好的空间指向性，形成的波束质量较十字阵有很大提高。

摘要： 本发明涉及一种用于吊放声纳的多臂并联水下扩展机构，采用直流力矩电机驱动，丝杠螺母传动，驱动多臂并联的双平行四边形串联扩展机构，形成一定的阵型尺寸，能够实现阵列的可靠扩展和回收。能源获取方便、机构得到简化、扩展所需动力小、降低了加工精度和装配精度需求、运行可靠、走线方便。在扩展尺寸相同的情况下，收拢尺寸减小20％；并联扩展臂数量增加两倍以上。可以通过改变平行四边形的结构尺寸、竖杆的高度、并联臂的数量，实现所需要的多种水听器阵型尺寸，提高了机构的泛用性。

摘要： 本发明公开了一种吊放声纳用水密光电复合缆及其回收工艺，本发明涉及电缆技术领域。通过转动连接件上与定位滚架之间是转动连接有多个连接杆的，连接杆的另一端是转动连接在滚轮架上，滚轮架被伸缩杆进行位置限制，转动连接件的转动带动连接杆进行牵引，进而让滚轮架的位置进行变化，让滚轮架上的引导轮对线缆进行夹持，使得其可以适配不同规格类型的电缆，解决了且不能有效定位，造成切割的偏移的问题。

摘要： 本申请揭示了一种基于航空吊放声纳的波束合成方法及装置，该方法包括：获取体积阵声纳外臂阵元的接收信号以及内臂阵元的接收信号；将体积阵声纳外臂阵元以及内臂阵元接收到的实信号转换为复信号；根据复信号和预估的期望信号构建虚拟阵元信号；根据复信号以及虚拟阵元信号计算组合信号；对组合信号进行延时求和计算，得到组合信号的权矢量；根据权矢量对组合信号进行计算，得到波束合成信号。本申请通过提供的波束合成方法根据体积阵声纳外臂和内臂的阵元接收信号确定虚拟阵元信号，利用虚拟阵元信号得到的常规波束形成算法的波束主瓣更窄，同时旁瓣比常规基阵波束形成的旁瓣低，性能有很大提升。

摘要： 本发明公开了具有多种收放手段的机载吊放声纳绞车及其控制方法，吊放声纳绞车包括缆位角传感器（1）、计长滑轮（2）、缆长传感器（3）、缆绳（4）、卷筒（5）、排缆滑轮（6）、排缆轴（7）、下限传感器（8）、测速发电机（9）、刹车（10）、接近传感器（11）、应急电机（12）、减速箱（13）、液压马达（14）、伺服阀（15）、电磁阀（16）、上限传感器（17）、断缆装置（18）、控制盒（19）；提供液压、电动、手摇三种收放手段和马达/泵两种液压马达模式工作；通过计长滑轮和缆长传感器，提高缆绳控制精度；采用内嵌预测控制的专家系统根据绞车的平稳/非平稳工况控制缆绳收放速度。