拖线阵声纳探测技术研究现状及发展趋势

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1、拖线阵声纳探测技术研究现状及发展趋势摘要：对水血/下B标探测的需求促进了拖线阵声纳探测技术的发展，拖线阵声纳探测技术的快速发展，使其成为现代水面/下目标探测、反潜战屮不可或缺的技术。因此，由必耍追踪了解拖线阵纳探测技术屮水听器技术、成阵技术、信号处理技术的研宄现状，并从流噪声抑制、信号处理技术、多平台协同探测方面预测拖线阵声纳探测技术的发展趋势。Abstract：Thedemandforsurface/underwatertargetdetectionpromotesfortowedlinearraysonardetectiontechn

2、ology,andduetotherapiddevelopment,towedlinearraysonardetectiontechnologyplaysanincreasinglyindispensableroleinthesurface/underwatertargetdetectionandanti-submarinewarfare.Therefore,itisnecessarytotrackthecurrentresearchstatusofhydrophonetechnology,organizingarraytechnolog

3、yandsignalprocessingtechnologyoftowedlineararraysonar，andtopredictthedevelopmenttrendofflownoisesuppression，signalprocessingtechnologyandcooperatingdetectionoftowedlinearraysonar.关键词：拖线阵声纳；声纳探测技术；水面/下目标探测；反潜战Keywords：lineararraysonar；sonardetectiontechnology；surface/under

4、watertargetdetection；anti-submarinewarfare中图分类号：TB566文献标识码：A文章编号：1006-4311(2017)09-0237-050引言依据声波在水中具有的远距离传播特性，人们实现了对水谢/下B标的远距离导航、定位、跟踪和识别，同时具有这种功能的设备又被称为声纳［1-4］。传统的声纳大都需要依托搭载平台实现对水中声波的接收和转换，该情况会受到如下诸多限制［5］:①空间限制，由于平台自身空间有限，进而限制了依托于平台本身的声纳体积发展，特別是阵列声纳，制约了声纳性能的提高；②噪声限制，声纳需

5、要依靠其接收的水声信号实现对水中目标探测，来g搭载平台的g噪声将成为主要干扰源被声纳接收，影响声纳对水中目标的探测性能；③工作深度限制，水声信号在受水文条件影响，会在不同位置形成“会聚区”和“声影区”，如果搭载平台不能位于“会聚区”，将不能接收到最佳的水声信号，搭载平台不能根据当时水文条件（声速分布情况）的变化而改变声纳深度，将影响声纳最佳接收水声信号。拖曳变深声纳的出现，突破了上述局限。为了扩展阵列声纳孔径，变深声纳的拖体被演变成数百米、上千米的长线阵列，形成了现在的拖曳线阵列声纳（乂称“拖线阵声纳”）。1拖线阵声纳简介拖线阵声纳通过接

6、收水面/下目标自身輻射的噪声或者通过接收水面/下冃标反射的主动信号的回波实现对冃标的检测并估计相关参数。该声纳可分为如下两类：被动拖线阵声纳和主/被动联合拖线阵声纳。被动拖线阵声纳具有隐蔽性强的优势，能够被水面舰艇、潜艇、无人航行器拖曳，其原理是通过接收到的目标辐射噪声实现目标探测；而主/被动联合拖线阵声纳既可以通过被动接收到的目标輻射噪声实现对目标探测，乂可以通过主动发射信号经水他7水下目标反射后的回波实现对目标探测，是探测辐射噪声级日益降低的潜艇的重要手段，通常由水面舰艇拖曳。如图1所示，被动拖线阵声纳通常由以下几个部分组成[5]:①

7、线列阵：用于接收目标辐射噪声或目标回波，它由按照一定间距布放的若干个拾取水下声学信号的压电水听器，以及与水听器相配套的前级放大模块、数据采集模块、中继模块、电源模块组成，并配有用于水下姿态、深度监视的传感器模块，以及用于降低线阵线列阵抖动的隔振结构。随着光纤水听器技术和光纤水听器成阵技术的快速发展，未来将呈现出多种多样的全光纤线列阵，使得线列阵外径显著减小且无需从甲板向水下供电，适装性和可靠性将得到明显改善。②拖曳收放系统：川于拖曳、布放和回收线列阵，包括拖缆、导缆架和绞车。③信号处理系统：用子？理各种信息，随着线列阵搭载设备集成传感器种

8、类越来越多，拾取的信息越来越丰富，信号处理系统不只是简单依靠水听器拾取的声学信号实现对目标检测和有关参数估计，还需对各类传感器拾取信息进行融合，实现对水曲7水下目标精确检测，更多参数的精细估计