海洋环境对声呐使用性能的影响

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1、第３期气象水文海洋仪器Ｎｏ．３２０１２年９月Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ，ＨｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄＭａｒｉｎｅＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓＳｅｐ．２０１２海洋环境对声呐使用性能的影响刘艳，潘文良（９１５５０部队９３分队，大连１１６０２３）摘要：针对声呐装备在使用过程中受海洋环境影响比较大的实际情况，研究不同海洋环境条件下对声呐装备使用性能的影响，探讨了声呐装备与海洋环境相适应的方法，并在环境自适应声学处理技术、测量体制和模式等方面提出了建议，为最大限度地发挥声呐装备的作战使用效能提供参考。关键词

2、：声呐装备；海洋环境；环境适应性中图分类号：Ｐ７３２文献标识码：Ａ文章编号：１００６－００９Ｘ（２０１２）０３－０００６－０３ＥｆｆｅｃｔｏｆｏｃｅａｎｏｇｒａｐｈｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｎｓｏｎａｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＬｉｕＹａｎ，ＰａｎＷｅｎｌｉａｎｇ（Ｎｏ．９３ＢｒａｎｃｈｏｆＮｏ．９１５５０Ｕｎｉｔ，Ｄａｌｉａｎ１１６０２３）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｆａｃｔｔｈａｔｏｃｅａｎｏｇｒａｐｈｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｈａｓａｎｏｂｖｉｏｕｓｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎｏｎｓｏｎ

3、ａｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｓｏｎａｒｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｍａｔｃｈｉｎｇｔｈｅｓｏｎａｒａｎｄｏｃｅａｎｏｇｒａｐｈｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｏｎｔｈｅａｓｐｅｃｔｓｏｆｓｅｌｆ－ａｄａｐｔａｃｏｕｓｔｉｃｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍａｎｄｍｏｄｅ，ａｓｅｒｉｅｓｏｆｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓａｒｅｐｕｔｆｏｒ

4、ｗａｒｄ，ｗｈｉｃｈｓｕｐｐｌｙｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｔｏｍａｋｅｆｕｌｌｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｓｏｎａｒａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｉｔｓｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｏｎａｒｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ｏｃｅａｎｏｇｒａｐｈｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ；ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｄａｐｔａｔｉｏｎ战术性能，在复杂海洋环境下均将会产生或强或０引言弱的不稳定变化，甚至导致声呐装备出现盲区或声呐是水声传输和探测的主要技术装备。它弱视区，严重影响声呐的作战使用性能。因此，分是在水媒质环境中利用声波对水中目标进

5、行探析海洋环境对声呐装备的影响，探寻不同使用环测、定位、识别、跟踪以及实现水下导航和通信、水境下声呐技术的改进和提高，旨在发挥声呐装备［１，２］声对抗等各种装备的总称。声呐的研制和使用离的最大使用效能。不开海洋环境，海洋是一个复杂的动态系统，海洋１声呐装备的特点下的水声信道是一个极其复杂的时空频域随机传输信道。其特征主要表现为传播损失（吸收和衰声波是海水介质中能够远距离传输信息的最减）；多径效应（声速变化和海面、海底反射造成的佳载体。电磁波和光波在海水中传播都要受到严折射和多路径）；频散效应（由

6、介质不均匀、多路径重的衰减，雷达、无线电和光电设备在海洋下无法干涉、界面反射和多普勒效应引起波形失真）；混完成远距离测量任务，获取水下信息的最佳途径响、环境噪声和运载平台自噪声产生掩盖作用。是水声装备。声呐装备在使用过程中，有其自身各种水声装备在良好水文条件下所具有的技术和的特点。主要表现在以下的方面：收稿日期：２０１２－０１－２２．作者简介：刘艳（１９６８－），女，大学，高级工程师．从事海洋环境声呐方面的研究工作．第３期刘艳，等：海洋环境对声呐使用性能的影响·７·（１）声呐性能受环境影响比较大

7、。（１）海浪对声呐装备性能的影响声呐性能受外界环境因素的影响特别严重。ａ．海浪引起航行平台颠簸、摇摆会导致声呐由于声呐使用环境多变，各项环境因素繁多，使得姿态的变化，直接导致声呐探测性能的不稳定；影响声呐性能的因素不确定。多途效应、频散效ｂ．不同海况条件下，海洋环境噪声会发生明应、海面海底的不平整等均会引起声呐信号的畸显的变化，影响声呐的性能；变，不仅使信号处理复杂，而且降低声呐的工作性ｃ．海浪引起的海面粗糙会改变海面的反射或能。散射特性，引起信号幅度和相位的剧烈起伏，海面（２）声呐性能受安装平

8、台的限制和影响。运动会对单频信号产生频移效应和频率展宽；声呐不仅受安装平台位置、尺寸的限制，而且ｄ．海浪引起的海面粗糙使得洛埃镜效应或虚受安装平台自噪声的干扰。由于安装平台的限源干涉效应减弱或变得模糊；制，不能一味地增大换能器的尺寸来提高声呐的ｅ．高海况下海洋表层一般会出现气泡，气泡性能。同时，平台的自噪声通过水介质传播出去的共振散射会引起海水声速、密度的改变，对高频构成辐射噪声，又成为声呐的背景噪声，影响声呐声传播产生更大的损失。的探测性能。（２）海流对声呐装备性能的影响（３）声呐目标信息的复