已启动一项任务,以开发一种允许常规和参数波束形成的声纳系统传感器。可用的空间约束和所需的声功率密度要求从同一换能器阵列生成常规和参数信号。报告了大量研究,记录了为确定最佳参数主频率而进行的模拟和实验。开发了一种双模换能器来生成常规和参数信号。该换能器能够在两个相距近 2.5 个八度的独立频率上进行高功率传输,并且在两个频率上都具有宽带宽。低频换能器是传统的 Tonpliz,其头部质量由多个节点安装的高频换能器组成,这些换能器可生成参数信号。高频换能器的节点板允许低频换能器将声能传输到介质,而不会横穿高频换能器的声压释放。数据显示了这些换能器的一小部分阵列的性能。
商业海洋活动推动了对海底设备定位和重新定位技术解决方案的需求。传统解决方案通常涉及通过对多个发射器进行距离测量来进行定位,但这些有源设备包含需要定期维护的电池。因此,使用被动声纳反射器作为导航和定位辅助设备是可取的。其实用性的基础是它们反射声纳能量的能力,以目标强度量化。以 SonarBell 为代表的商业被动反射器技术的最新进展使其成为水下定位的实用技术。在本研究中,介绍了被动声纳反射器和 SonarBell 的声学特性。基本声纳方程分析的结果和水箱中宽带校准测量的目标强度估计了使用 SonarBell 在定位系统中可以实现的性能。两次现场测试的记录表明 SonarBell 正在实际使用中。
商业海上活动推动了对海底设备定位和重新安置技术解决方案的需求。传统解决方案通常涉及通过对多个发射器进行距离测量来进行定位,但这些有源设备包含需要定期维护的电池。因此,使用被动声纳反射器作为导航和定位辅助设备是可取的。其实用性的根本在于它们反射声纳能量(量化为目标强度)的能力。以 SonarBell 为代表的商用被动反射器技术的最新进展使其成为一种实用的水下定位技术。在本文中,介绍了被动声纳反射器和 SonarBell 的声学特性。基本声纳方程分析的结果和水箱中宽带校准测量的目标强度估计了使用 SonarBell 在定位系统中可以实现的性能。两次现场测试的记录表明 SonarBell 正在得到实际应用。
在已发表的文献中,据我们所知,浮标放置问题(Tx、Rx、TxRx)从未得到直接解决。事实上,人们经常会进行简化,只考虑源和接收器。同样,也没有人研究过不同类型的传感器的异构情况,这会带来一系列问题,特别是由于不同声纳系统的性能差异以及传感器间可能存在的不兼容性(例如高频传感器和低频传感器之间)。最后但并非最不重要的是,海岸线的情况也从未得到明确解决。有关此主题的最新研究,请参阅 [3]、[4]、[5]、[6]。
在域内领域内的沟通环境有限,因此需要使用自主权和自动化目标识别(ATR),以便允许无人车辆在没有操作员的情况下做出可行的决定[1] - [3]。水下环境特性使声传感器成为开发自主系统的最重要的传感器工具,如车辆协调[4]和水下大满贯[5]所示。但是,相同的荒凉环境使得用于机器学习算法的大型数据集的收集变得难以正确训练基于机器学习的算法。因此,在基于侧扫声纳图像运行的训练自主系统中使用了具有声学精确的数据[6] - [9]。生成模拟数据的一种方法是使用基于物理学的声学建模,以模拟声音传播和原始声纳数据收集[10],[11]。这具有捕获声纳数据的低级细微差别以生成声纳图像的好处,但这些模型通常很复杂且计算昂贵。另一种方法是近似将
基本声纳操作员检测、跟踪和分类水面和水下接触点;对大型声纳系统、测深设备和其他辅助设备进行小规模维护并操作它们;并执行拖曳阵列处理演进。国防部关系 O*NET 关系组标题国防部代码职业名称 SOC 代码职位类别声纳,通用 113000 空中交通管制员 53-2021.00 运输和物料搬运技能能力复杂问题解决信息排序操作监控演绎推理批判性思维闭合灵活性数学归纳推理设备选择问题敏感性操作和控制听觉注意系统评估数学推理设备维护闭合速度技术设计感知速度主动学习书面理解
声纳校准和训练系统 (SONCAT™) 是一个真正的模拟目标系统,用于海上声纳测试和声纳操作员训练。SONCAT™ 是一个完善的系统,已被各海军和校准站点使用了 20 多年。其中最突出的用户是北约 FORACS 站点,他们负责确保成员国的船只具有校准的声纳系统。该系统的主要部分是一个坚固而紧凑的浮标,便于操作和快速部署和回收。这使得操作 SONCAT™ 系统所需的时间和资源最少,从而能够频繁操作该系统以确保战斗准备就绪。SONCAT™ 系统是过去几年进行几次重大升级的结果。现在,我们提供一款完全重建的产品,以我们内部开发的 SONAR3™ 作为系统的核心,提供最先进的电子设备、硬件和软件。它的众多新功能包括全数字信号处理、增强的滤波器设置以及更快、更详细的水听器采样。此次升级使 SONCAT™ 成为一个更加准确和逼真的系统。从 2021 年中期开始发货的型号还包含多项升级和用户改进,重点关注用户友好性。
摘要:本文考虑了水下目标的定位,其中放置了许多声纳浮标来测量目标声音的方位。声纳浮标的方位精度非常低,例如 10 度。在实践中,我们可以使用多个异构声纳浮标,这样传感器噪声的方差可能与另一个传感器的方差不同。此外,一个传感器的最大感应范围可能与另一个传感器的最大感应范围不同。如果传感器检测到目标的方位,则真实目标必须存在于传感器的感应范围内。为了基于低精度的方位测量来估计目标位置,本文介绍了一种基于多个虚拟测量集 (VMS) 的新型目标定位方法。这里,每个 VMS 都是考虑到每个声纳传感器的方位测量噪声而得出的。据我们所知,本文在基于低精度的异构声纳浮标传感器定位目标的 2D 位置方面是新颖的,考虑到传感器的最大感应范围。通过使用计算机模拟将所提出的定位方法与其他最先进的定位方法进行比较,验证了所提出的定位方法的优越性(同时考虑时间效率和定位精度)。