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《水雷主动声引信低截获特性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第21卷第1期海军工程大学学报Vol.21No.12009年2月JOURNALOFNAVALUNIVERSITYOFENGINEERINGFeb.2009水雷主动声引信低截获特性分析*周胜,林春生(海军工程大学兵器工程系,武汉430033)摘要:从声纳方程和信号检测两方面分析了主动声引信实现低截获的可行性和技术途径。数据仿真表明,4接收机检测阈在6dB以下,有数量级为10以上的信号长度,发射波形为随机形式时,水雷主动引信实现低截获特性是可行的。关键词:水雷;主动引信;低截获率中图分类号:TB556文献标志码
2、:A文章编号:1009-3486(2009)01-0091-05LowprobabilityanalysisofinterceptionofunderwatermineactivefuzeZHOUSheng,LINChun2sheng(Dept.ofWeaponryEngineering,NavalUniv.ofEngineering,Wuhan430033,China)Abstract:Lowprobabilityofinterceptionbysonarandtechnologicalmeanswere
3、studiedbasedonthesonarequationandtheoryofsignaldetection.Theideaoflowprobabilityofinterceptwasappliedtoresolvingtheproblemssuchassystemcapabilities,safety,hightransmitterpowerconsumption,andstealthofactivefuzeofmine.SimulationsindicatethatinordertogetLPI,t
4、heactivefuzedetection4thresholdshouldbebelow6dB,andthesignallengthshouldbebiggerthat10,andthesendingwaveformshouldberandom.Keywords:underwatermine;activefuze;lowprobabilityofinterception水雷主动声引信依靠垂直方向舰艇反射的回波信号来探测目标。与被动引信相比,主动引信具有动作可靠、定位性好的优点,但也存在隐蔽性差的严重缺陷。传
5、统水雷主动声引信采用简单的幅值方法[1]判断是否发现目标。为克服环境噪声,检测阈达到几十分贝,所需的声源级较高。由于发射信号的声源级大,发射脉冲能够被敌方在远处截获。一旦被截获,就面临被干扰和被摧毁的威胁。因此,主动声引信不作为水雷常用引信。多数水雷未配备主动声引信,只依靠被动引信发现目标。随着舰船降噪技术的提高,声引信采用被动检测方式来发现低速航行的舰船和安静型潜艇存在难度。所以,重新对主动声引信进行研究,以确保主动引信在有效发现敌方目标的同时,尽量隐蔽自己。研究发射信号的低截获率(LPI)和低利用率(L
6、PE)是有现实意义的,是对被动声引信研究的有益补充。1LPI声纳低截获技术首先在抗干扰雷达领域被提出来。1983年,J.R.Forest在/低截获概率雷达技术0一文中提出了低截获概率方程。研究发射信号的低截获概率特性一直是雷达领域的热点,在低截获雷达[2]以及低截获通信技术方面取得了许多理论和技术的突破。在国外,已经有LPI雷达研制成功,并在*收稿日期:2008206206;修回日期:2008207210。作者简介:周胜(1978-),男,讲师,博士生,主要研究方向为水声信号处理,E2mail:zhoush
7、eng78@163.com。#92#海军工程大学学报第21卷[3]现役装备中投入使用,如:TWSQR、M22140雷达等。这里借鉴LPI雷达的定义,将其作为低截获声纳标准。声纳截获概率因子定义为a=RI/RD。(1)其中:RI为侦察声纳截获主动声纳发射信号的最大距离;RD为主动声纳能探测的最大距离。a>1表明侦察声纳可以判定主动声纳的存在,而主动声纳不能发现目标;当a<1时,主动声纳能发现目标舰船,而舰船配备的侦察声纳无法获知主动声纳的存在,满足这种条件的主动声纳可称之为低截获声纳。主动声纳要想实现LPI特
8、性,比雷达困难得多。这是因为雷达发射的是高频宽带信号,而选择大时宽带宽信号是实现LPI的一个重要手段。由于声纳发射信号的载频远低于雷达信号载频,LPI在主动声纳中是很难实现的。另一方面,水声信道非常复杂,特别是浅海,多途和介质的非均匀性引起的多径衰落和信号波形畸变比雷达回波严重得多,使得声纳的相干检验远不如雷达,主动声纳处理信号的增[4]益有限。自20世纪90年代初以来,随着现代水声物理和现代水声信号处理的发展,
