低频干扰系统-研究与实现

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1、第1章绪论1．1论文研究的背景和意义海洋占地球总面积的70％以上，它蕴含着大量的能源和资源。随着世界人口的快速增长，陆地上的资源已趋极限，海洋开发越来越受到人们的关注，世界各国都把经济发展的重点转移到海洋，因此，21世纪将是海洋的世纪。海洋的地位日益提高，海军的作用也显的越来越重要。随着科学技术的不断发展，海军有无装备先进的水声对抗系统已经成为衡量世界各国海军现代化水平的重要标志之一【lJ。潜艇自诞生以来一直都是海军的主战武器之一，它能利用水层掩护进行隐蔽活动和对敌方实施突然袭击，有较强的突击能力；能在水下发射导弹、鱼类和布设水雷，攻击

2、海上和陆地目标；有较强的自给能力、续航能力，可在较长时间和较大海区甚至深入敌方海区独立作战。近年来，随着计算机技术、导航技术等的快速发展，潜艇的性能不断提高，给航母及水面舰艇等带了更大的威胁。为了消除这种日益增长的威胁，世界各军事强国都对探潜问题高度重视，不断论证研究新的探潜思想，发展多种探潜反潜技术，研制先进的探潜设备及兵器，使探潜反潜技术得到了迅速的发展，目前最具优势的是拖曳线列阵声呐技术BJ。拖曳线列阵声呐用来对潜艇和水面舰艇进行探测，标定，跟踪以及类型识别。反潜战技术的进展需求促进了拖曳线列阵技术的不断向前发展。二十世纪六十年代

3、，潜艇的辐射噪声在1000Hz频率的谱级约135dB量级，但随着潜艇降噪技术的不断发展，潜艇辐射噪声已经越来越小，现在低噪声潜艇的辐射噪声在1000Hz频率的谱级已降至约105dB量级，安静型潜艇的辐射噪声在1000Hz频率的谱级甚至还低于100dB。潜艇降噪技术的重大进展，使反潜战声呐面临严重挑斟31。但应该指出的是，在低频段100Hz以下，安静型核潜艇的强线谱声辐射与常规舰艇几乎是一样的。潜艇辐射噪声中50Hz以下最强是共振线谱声辐射，共振声辐射是流体力学效应与船体系统的综合结果。发达国家致力于抑制共振声辐射而未果，所以，安静型艇在

4、50Hz以下是非常不安静的。因此，被动型拖曳线列阵声呐相应的向低频大孔径方向发展，拖曳线列阵声呐系统的探测能力也不断的提高。水声对抗是水下电子战的关键技术，随着探潜设备对潜艇搜索、跟踪技术的日益提高，特别是拖曳线列阵反潜技术的不断发展，使得潜艇的生存面临严重威胁，如何解决摆在潜艇面前的安全问题已经迫在眉睫。目前，我国的海监执法船由于缺乏必要的技术手段，通常只能采取喊话、拍照、跟踪的方法对敌方装配有拖曳线列阵声呐的潜艇监听船进行监视，无法有效的体现管辖能力。根据目前的国际国内形势及敌方监听船采用水声拖曳监听的特点，需要一套非接触方式、作用

5、距离远、针对性强的水声对抗设备，以哈尔滨工程大学硕士学位论文达到体现管辖及遏制敌方监听船的目的。为此，本文提出了使用低频干扰系统与其进行水声对抗，并给出了具体的干扰方案，论证了方案的可行性，完成了低频干扰系统的软件设计并与硬件系统进行了联诃。1．2水声对抗技术概述1776年7月4日，英国企图使用水面舰艇侵占美国纽约，美国人戴维特．布什内尔使用自己制造的潜艇成功地对其进行了袭击，自此揭开了水下战斗的序幕。潜艇最大的特点是隐秘性好，机动灵活，突袭能力强，往往令敌人难以防范。第一次世界大战期间，潜艇得到了广泛地应用，成为海军主战武器之一，并发

6、挥了重要的作用。在此期间，英国便投入大量人力物力，进行探潜武器设备的研发，并在1917年研制出一种全新的设备，它可以接收到1500m处潜艇反射的信号，这可以说是现代主动声呐的雏形。声呐的出现，极大威胁了潜艇的安全，成为潜艇最大的克星之一。为了保护潜艇，提高潜艇的生存能力，第二次世界大战期间中各国都不断研发新的技术，限制对方声呐的探测，这就产生了水声对抗[4】【5】o何谓水声对抗?简言之，水声对抗是指对敌方水声武器进行干扰和欺骗，削弱或妨碍敌方声呐或声制导武器的有效探测或攻击，使敌方声呐或声制导武器迷茫或失灵，以有效保障己方舰艇安全。水声

7、对抗的作用主要包括两个方面，即完成战略性使命和完成战术性任务。水声对抗技术自从第二次世界大战期间出现以来，至今已有六十多年的历史，美国、俄罗斯、英国和法国等都不断研究水声对抗技术，研发先进的水声对抗武器设备。比如，美国海军已经不断装配更新过四代水声对抗器材和两代水声对抗系统，现在还在研发更为先进的水声对抗器材和系统。目前世界上比较先进的水声对抗系统有美英联合研制的SSTD系统，法国研制的SLAT系统以及以色列研制的TSDS系统等。水声对抗的主要任务包括以下三个方面(以潜艇为例)：l、干扰或削弱敌方声呐的有效探测，保证潜艇有充足时间摆脱其

8、探测、跟踪。2、破坏或干扰敌方声制导武器的正常工作，使敌方声制导武器迷茫或失灵，保护潜艇安全。3、当潜艇受到敌方声呐的水声干扰时，能够做出相应的反应以保证本方的水声装备继续正常工作。目前的水声对抗方式可以分