半实物仿真在水声对抗中的实现方法探讨

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1、第31卷第1期航天电子对抗41半实物仿真在水声对抗中的实现方法探讨吕海涛，谭鑫，管启亮(中国人民解放军91439部队，辽宁大连116041)摘要：对半实物仿真如何应用于水声对抗进行了阐述，介绍了半实物仿真的实现原理、数学模型的建立、仿真对抗平台的搭建以及水声对抗效能评估的方法。并对目前的难点和重点进行了剖析，同时对未来该领域的发展方向提出了自己的看法。关键词：半实物仿真；水声对抗；仿真效能评估中图分类号：TN97：TP391．92文献标识码：AHWILsimulationmethodinacousticcountermeasuresLuHaitao，TanXin，GuanQili

2、ang(Unit91439ofPLA，Dalian116041，Liaoning，China)Abstract：ItisexpoundedthathowtheHWlLsimulationisappliedioacousticcountermeasures．TheprincipleofHWILsimulation，thefoundationofmathematicsmodel，theacousticplatformofsimulationandthemethodofeffectivenessevaluationforacousticcountermeasuresareintrodu

3、ced．Besidesthedifficultiesandemphasesareanalyzed，thedevelopmentinfutureisconsidered．Keywords：HWILsimulation；acousticcountermeasures；simulationeffectivenessevaluation0引言随着现代科学技术的飞速进步，水下作战中的水声对抗也在向集群化、一体化的方向发展，作战环境将更为复杂、方式将更为灵活、目标和类型将更加多样，所以如何在复杂水声环境中实现水声对抗将是未来水下战争的关键。基于成本、技术条件及实现难度等综合因素，多目标、复杂

4、干扰的实航试验环境是难以构建的，因此以实装和实测数据为依托的半实物仿真对抗技术应运而生，并在水中兵器的测试、批检和实兵演练中起到了越来越大的作用。如何将半实物仿真技术与水声对抗技术有机地结合起来并应用于实战，已经成为该技术应用的一个重要课题。1半实物仿真的实现与构建1．1复杂水声环境构建及功能1)构建水下战场环境。水下战场环境的构建主要是对目标背景环境的模拟。目标背景生成系统由水下基阵、可控目标／背景信号生成器、目标／背景生成计算机等组成。水下基阵包括目标、混响、人工干扰、自噪收稿日期：2014—07—08；2014—10—20修回。作者简介：吕海涛(1981一)，男，工程师，主

5、要研究方向为水声对抗。声等，用于模拟目标的声学特性、混响背景和人工干扰，由可控目标／背景信号生成器驱动。目标／背景生成计算机接收海洋环境参数、鱼雷和目标的状态参数，完成对目标、混响、自噪声等的声学特性和人工干扰信号的实时解算和生成口]。目标背景环境模拟以消声水池、消声变压罐和水下声学基阵为基础，搭建一个近似的水声自由物理场，变压消声水罐可以提供不同的鱼雷等水中兵器的工作深度水压，水下声学基阵可以很方便地考察水中兵器在不同压力下的相应特性以及对接收信号的影响。水下声学基阵可以在内场消声水池中进行小范围的搭建，用以测试、测量单个目标在简单环境下的指标，也可以在外场真实海域海底搭建，但

6、由于环境和经费的制约，这种外场水下声学基阵还没有广泛地应用于水声对抗试验中。2)解决水声信道的有限性、不均匀性、时变性所带来的问题。在地面可以将传播介质看成一种纯净的单一介质，但是在水下，不同温度∞]、密度、盐度、甚至风浪的影响都使水声信号的阻抗、衰减变大，且声信道具有有限性、不均匀性、时变性等特性，使得接收信号发生了变形、展宽、起伏、去相关、频移和时间频率及空间方位模糊等畸变，因此无法准确测量目标的非线性、干扰性、耦合性等具体特征。而内场半实物仿真既可以通过建好的数学模型模拟外场实际海况，又可以对目42航天电子对抗2015(1)标的实际情况进行真实的反应。3)避免水下自然噪声及

7、无意干扰。由于大多数试验都在近海进行，所以岸边的地杂波、水下的海杂波，以及己方舰船、设备产生的一些辐射信号、机械噪声、螺旋桨噪声、流噪声[33都可能对测控设备产生一定的干扰，当这种干扰达到一定程度，将严重影响测量结果，甚至无法完成相应的试验测试项目。而内场半实物仿真由于处于消声水池或变压消声罐中，既可以消减不必要的地海杂波，还可以避免己方舰船、潜艇和大功率发射机对测量数据准确性的干扰。4)在外场实兵训练中，用简单类舰艇式拖拽目标、浮标靶、换能器组合等方式模拟已知敌方目标信号。而这