第二章:水下目标跟踪 ................................................................................................22 2.1 声纳系统基本原理 ......................................................................................................22 2.1.1 传输损耗 ................................................................................................................23 2.1.1.1 声速剖面(SVP) ......................................................................................24 2.1.1.2 声音传播路径 ................................................................................................25 2.2 反潜战目标的声源 ......................................................................................................32 2.3 声纳浮标设备 .............................................................................................................34 2.4 被动声纳浮标 .............................................................................................................35 2.5 DIFAR 声纳浮标 .............................................................................................................37 2.5.1.1 系统操作 .............................................................................................................37 2.5.1.2 信号处理技术及其局限性 .............................................................................39 频谱分析 ................................................................................................................40 2.6研究进展与现状................................................................................48 2.6.1 目标检测......................................................
主要的机载反潜战传感器——消耗性声纳浮标是在第二次世界大战期间为应对德国 U 型潜艇对大西洋上的盟军船只造成的毁灭性破坏而开发的。20 世纪 40 年代从飞机上扔出的简单无线电连接监听装置对空中反潜战产生了革命性的影响。在随后的几十年中,声学声纳浮标的发展遵循了多个方向。从第二次世界大战中第一个无源全向宽带声纳浮标 AN/CRT-1,到冷战时期的无源定向窄带声纳浮标 AN/SSQ-53 DIFAR 和 AN/SSQ-77 VLAD,以及主动定向声纳浮标 AN/SSQ-62 DICASS,声纳浮标的能力和战术部署不断发展,以应对日益复杂的苏联潜艇威胁。结合声纳浮标的发展及其不断改进的技术,以及其多种表现形式,对声纳浮标的发展进行了描述,以应对不断发展的威胁。阐述了从 CODAR 到 Julie and Jezebel 再到 DIFAR 的作战概念的进步,并讨论了水下声学和海洋环境的进步对声纳浮标设计的影响。声纳浮标是一种简单、可靠、廉价、技术复杂、适应性强且有效的设备,已生产了数百万台,并使用了近七十年。
主要的机载反潜战传感器——消耗性声纳浮标是在第二次世界大战期间为应对德国 U 型潜艇对大西洋上的盟军船只造成的毁灭性破坏而开发的。20 世纪 40 年代从飞机上扔出的简单无线电连接监听装置对空中反潜战产生了革命性的影响。在随后的几十年中,声学声纳浮标的发展遵循了多个方向。从第二次世界大战中第一个无源全向宽带声纳浮标 AN/CRT-1,到冷战时期的无源定向窄带声纳浮标 AN/SSQ-53 DIFAR 和 AN/SSQ-77 VLAD,以及主动定向声纳浮标 AN/SSQ-62 DICASS,声纳浮标的能力和战术部署不断发展,以应对日益复杂的苏联潜艇威胁。随着声纳浮标技术的不断改进和其多种表现形式的发展,本文结合不断发展的威胁进行了描述。阐述了从 CODAR 到 Julie and Jezebel 再到 DIFAR 的作战概念的进步,并讨论了水下声学和海洋环境的进步对声纳浮标设计的影响。声纳浮标是一种简单、可靠、廉价、技术复杂、适应性强且有效的设备,已生产了数百万个并使用了近七十年。
主要的机载反潜战传感器——消耗性声纳浮标是在第二次世界大战期间为应对德国 U 型潜艇对大西洋上的盟军船只造成的毁灭性破坏而开发的。20 世纪 40 年代从飞机上扔出的简单无线电连接监听装置对空中反潜战产生了革命性的影响。在随后的几十年中,声学声纳浮标的发展遵循了多个方向。从第二次世界大战中第一个无源全向宽带声纳浮标 AN/CRT-1,到冷战时期的无源定向窄带声纳浮标 AN/SSQ-53 DIFAR 和 AN/SSQ-77 VLAD,以及主动定向声纳浮标 AN/SSQ-62 DICASS,声纳浮标的能力和战术部署不断发展,以应对日益复杂的苏联潜艇威胁。随着声纳浮标技术的不断改进和其多种表现形式的发展,本文结合不断发展的威胁进行了描述。阐述了从 CODAR 到 Julie and Jezebel 再到 DIFAR 的作战概念的进步,并讨论了水下声学和海洋环境的进步对声纳浮标设计的影响。声纳浮标是一种简单、可靠、廉价、技术复杂、适应性强且有效的设备,已生产了数百万个并使用了近七十年。
主要的机载反潜战传感器——消耗性声纳浮标是在第二次世界大战期间为应对德国 U 型潜艇对大西洋上的盟军船只造成的毁灭性破坏而开发的。20 世纪 40 年代从飞机上扔出的简单无线电连接监听装置对空中反潜战产生了革命性的影响。在随后的几十年中,声学声纳浮标的发展遵循了多个方向。从第二次世界大战中第一个无源全向宽带声纳浮标 AN/CRT-1,到冷战时期的无源定向窄带声纳浮标 AN/SSQ-53 DIFAR 和 AN/SSQ-77 VLAD,以及主动定向声纳浮标 AN/SSQ-62 DICASS,声纳浮标的能力和战术部署不断发展,以应对日益复杂的苏联潜艇威胁。随着声纳浮标技术的不断改进和其多种表现形式的发展,本文结合不断发展的威胁进行了描述。阐述了从 CODAR 到 Julie and Jezebel 再到 DIFAR 的作战概念的进步,并讨论了水下声学和海洋环境的进步对声纳浮标设计的影响。声纳浮标是一种简单、可靠、廉价、技术复杂、适应性强且有效的设备,已生产了数百万个并使用了近七十年。
3 建议 ................................................................................................................................ 4 3.1 生成针对 ETI 数据的 Arctan 方位计算的处理 .............................................................. 5 3.2 模块化 DIFAR 解复用器并创建 SPPACS 应用程序 ................................................ 5 3.3 计算相关能量包络 ...................................................................................................... 6 3.4 更好的回声分析检测器 ............................................................................................. 6 3.5 SPPACS 设计升级和维护 ............................................................................................. 6 4 配置管理 ............................................................................................................................. 7 4.1 STAR 分支和发布信息 ............................................................................................. 7 4.1.1 STAR 软件文档 ............................................................................................. 7 4.2 问题摘要 ............................................................................................................................. 7 5 总结和结论 ............................................................................................................................. 10
3 建议 ................................................................................................................................ 4 3.1 生成针对 ETI 数据的 Arctan 方位计算的处理 .............................................................. 5 3.2 模块化 DIFAR 解复用器并创建 SPPACS 应用程序 ................................................ 5 3.3 计算相关能量包络 ...................................................................................................... 6 3.4 更好的回声分析检测器 ............................................................................................. 6 3.5 SPPACS 设计升级和维护 ............................................................................................. 6 4 配置管理 ............................................................................................................................. 7 4.1 STAR 分支和发布信息 ............................................................................................. 7 4.1.1 STAR 软件文档 ............................................................................................. 7 4.2 问题摘要 ............................................................................................................. 7 5 总结和结论 ............................................................................................................................. 10
配备 GPS 的声纳浮标 Gregory J. Baker 和 Y.R.M. Bonin 国防研究机构大西洋,邮政信箱 1012,达特茅斯,新斯科舍省,加拿大 B2Y 3Z7 以及 Michael Morris Ultra Electronics,Hermes Electronics Inc.,大西洋街 40 号,达特茅斯,新斯科舍省,加拿大 B2Y 4N 摘要 配备全球定位系统 (GPS) 的声纳浮标在校准水下声纳系统时非常有用。Hermes Electronics Inc. 与国防研究机构大西洋 (DREA) 合作开发了这样一种浮标。该声纳浮标是 Hermes AN/SSQ53D(2) DIFAR 声纳浮标的改进版。改进包括降低声学接收器的灵敏度、安装商用 GPS 引擎以及在浮标和 GPS 装置之间提供电子接口。由于对 DIFAR 导频音的调制干扰和功率考虑,需要禁用定向通道。浮标使用无源贴片天线和有源(供电)天线进行测试。使用 Waypoint Consulting 开发的 GPS 实时动态 (RTK) 软件评估从浮标传输的二进制数据的质量。本文概述了声纳浮标的改进,并介绍了在两次海上试验中使用浮标获得的结果。简介通常,需要在公海环境中校准水下声源。使用声纳浮标作为自由浮动的声学接收器,通过浮标上的甚高频 (VHF) 发射器和船上的甚高频接收器连接到船上
尽管存在潜力,但声纳浮标特有的众多复杂因素可能会对使用 DIFAR 信号进行方位角估计的准确性、声学数据的质量以及数据解释产生负面影响。本报告旨在确定数据收集方法,以缓解许多与依赖声纳浮标进行声学记录和方位角估计的海洋哺乳动物声学研究相关的问题。这包括建议的数据收集硬件和软件方法、硬件系统的校准以及部署和校准声纳浮标的协议和方法。这些硬件和软件方法预计会随着时间的推移而发生变化,在实施涉及声纳浮标的研究计划之前,应考虑最近的技术进步。
高增益速度传感器阵列 SeaLandAire Technologies 专门从事广泛应用领域先进工程解决方案的快速开发,目前正在开发数字 DIFAR 垂直线阵列 (DDVLA) 声纳浮标,以补充美国海军新兴的低频声纳探测技术。该浮标采用垂直线高增益微型定向探测器阵列,在嘈杂环境中实现高信噪比。DDVLA 将用于基于飞机的反潜战 (ASW) 行动,作为不断壮大的低频声纳浮标系统系列的一部分。声学系统的初始原型显示出良好的效果,并充分利用了 SeaLandAire 在声纳浮标开发方面的经验。第二阶段的最终目标是拥有经过实地验证的浮标系统设计,然后在过渡合作伙伴的帮助下将其转移到生产和认证阶段。