水下小目标探测技术的研究

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1、哈尔滨：[程大学硕士学位论文摘要水下蛙人对于港口、码头和军事设施等目标构成了重要威胁，目前还缺乏有效的警戒和探测手段。而国内外对水下蛙人的主被动声学特性的研究比较少，基础试验数据相对缺乏。本文主要是在试验的基础上完成的，试验中的探测蛙人的方法有两种，一种方法是利用蛙人的声辐射特性，使用被动探测的方法探测，一种方法是利用蛙人的声散射特性，使用主动声纳进行探测。在被动探测模式下，进行了水下蛙人的辐射噪声的测量实验，测量了其呼吸噪声、划水噪声和气泡噪声的声源级和功率谱特性，并且使用了矢量水听器对目标进行跟踪定位，并进行了仿真和实验的验证。在主动探测模式下，向蛙人发射声波，测量蛙人在

2、不同频率、不同姿态的下目标强度，和回波的功率密度等等回波特征。本文着重研究水下蛙人的声学特性，为识别和探测蛙人提供理论基础，同时研究了探测蛙人的可实行方法，对于蛙人探测声纳的设计有一定价值。关键词：蛙人；目标强度；探测；声源级；方位估计哈尔滨工程大学硕士学位论文ABSTRACTUnderwaterfrogmenconstituteasignificantthreattotheports，terminalsandmilitaryinstallations．Currentlytheeffectivewarninganddetectionmeansisstilllack．Anact

3、iveandpassiveacousticcharacteristicoftheunderwaterfrogmanathomeandabroadisrelativelyfewandrelative1ackofbasictestdata．Thispaperisbasedonpilots，intheexperiencetherearetwowaysoffrogmandetection．Oneofthemethodstakestheuseofthesoundradiationcharacteristicsoffrogmantopassivedetection；theothermet

4、hodtakestheuseofsoundscatteringcharacteristicsoffrogmantodetectbyactivesonar．Inthepassivedetectionmode，themeasurementexperimentsontheradiatednoiseofunderwaterfrogmanistaking，measuringthesourcelevelandpowerspectralcharacteristicsoftheitsbreathingnoise，thetrashnoiseandbubblenoise，usingthevect

5、orhydrophoneonthetargettrackingandpositioningandtakingsimulationandexperimentalvalidation．Intheactivedetectionmode，activesonartransmitssoundwavestothefrogmanmeasuringthetargetstrengthondifferentfrequencies，differentattitudeoffrogmanandthepowerdensityofecho．Thispaperfocusesontheacousticprope

6、rtiesofunderwaterfrogman，toprovideatheoreticalbasisfortheidentificationanddetectionoffrogman．Meanwhile，therealizablemeansofdetectingfrogmanisalsostudiedinthispaper，whichhasacertainvalueonthedesignoffrogmandetectionsonar．KeyWords：frogman，targetstrength，detection，sourcelevel，DOAestimation第1章绪

7、论1．1研究背景第1章绪论现今国际军事形势角度看，海上作战已经代替陆地作战，成为局部战争的主要形式，为在水下作战中，AUV、蛙人等水下小目的战力在现代局部突发战争中的作用逐渐增大。其具有机动性强、目标回波及本身的声辐射特性都不明显等优势，而水下的可视范围比较小，对于这类小目标的探测和定位跟踪等问题一直是探测领域的难题。在国内外关于蛙人等小目标探测跟踪方面的研究中，目前并没有很好的解决方案。开展水下小目标声学及非声探测技术的研究，具有重要的现实意义¨’。目前，有很多针对蛙人的反蛙人装备。主要包括蛙人探测装