近年來,隨著潛艇降噪技術(shù)的飛速發(fā)展,潛艇輻射的噪聲級在以每年0.5—1dB的速度降低,從而使其被探測到的距離在以0.5—2km的速度逐年遞減。目前國內(nèi)外普遍采用拖曳式或吊放式聲吶陣列來對其定位,而為了對降噪潛艇進(jìn)行有效探測,需要不斷延長陣列長度,導(dǎo)致搭載聲吶陣列的艦艇、飛機(jī)等平臺的機(jī)動性降低,巡檢范圍逐漸縮小,無法在寬廣海域進(jìn)行大范圍搜尋。因此如何有效探測水下潛在的目標(biāo)成為水聲領(lǐng)域研究和關(guān)注的重點(diǎn)。針對上述問題,本文在分析研究國內(nèi)外水下目標(biāo)定位相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出了一種基于隨機(jī)漂浮式陣列的水下目標(biāo)定位技術(shù)。通過在廣闊的水域中隨機(jī)部署大量漂浮式無線節(jié)點(diǎn),在實時獲取各節(jié)點(diǎn)相對位置和目標(biāo)信息的前提下,利用波束形成實現(xiàn)目標(biāo)定位。論文主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)如下:1.設(shè)計了基于隨機(jī)漂浮式陣列定位系統(tǒng)的總體方案,介紹了系統(tǒng)的工作原理,初步研制了漂浮式節(jié)點(diǎn)測試樣機(jī),節(jié)點(diǎn)樣機(jī)基本包含了測試所需的各個功能,具有構(gòu)造簡單、易于布設(shè)、擴(kuò)展性強(qiáng)的特點(diǎn)。2.針對實際中由于監(jiān)測水域面積大、節(jié)點(diǎn)數(shù)量多,節(jié)點(diǎn)間因遠(yuǎn)程通信中斷所造成的隨機(jī)陣列實時定位難的問題,提出了一種同構(gòu)節(jié)點(diǎn)自適應(yīng)分簇與混沌擴(kuò)頻通信相結(jié)合的陣列節(jié)點(diǎn)實時定位技...

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖2.1隨機(jī)漂浮式陣列目標(biāo)定位系統(tǒng)示意圖

分成若干個規(guī)模相當(dāng)?shù)拇厝骸Ｔ谕瓿筛鞔厝簝?nèi)節(jié)點(diǎn)定位的前提下，各簇群依托簇首通信，從而實現(xiàn)整個監(jiān)測水域中隨機(jī)陣列的定位。同時隨機(jī)漂浮式陣列中的節(jié)點(diǎn)均為同構(gòu)節(jié)點(diǎn)：所有節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)相同、功能相同，相同的任務(wù)，而且不會因為某一節(jié)點(diǎn)損壞，而影響整套系統(tǒng)的性能。相比于異構(gòu)采用同構(gòu)節(jié)點(diǎn)能將整套系統(tǒng)的....

圖2.2定位系統(tǒng)工作流程圖

采集的簇首水聲混沌信號通過各節(jié)點(diǎn)的水面無線通信模塊回傳時差定位法，解算出簇內(nèi)各節(jié)點(diǎn)距離自己的相對位置信息d定位。在完成各簇群的定位后，各簇群依托簇首實現(xiàn)簇群間的監(jiān)測區(qū)域中所有節(jié)點(diǎn)的定位。其中，以某一簇首為基準(zhǔn)，解算自己的絕對位置d',進(jìn)而為最終利用波束形成技術(shù)實現(xiàn)遠(yuǎn)：....

圖 2.3 漂浮式測試節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖

2.2.3測試節(jié)點(diǎn)設(shè)計作為隨機(jī)陣列中的基本單元，節(jié)點(diǎn)是實現(xiàn)水下目標(biāo)定位的關(guān)鍵，論文初步設(shè)計了漂浮式測試節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)內(nèi)部構(gòu)造均相同,如下圖2.3所示：具體包括電池、電源管理模塊、時統(tǒng)模塊、節(jié)點(diǎn)內(nèi)部相關(guān)的硬件電路以及水聲換能器組成。圖2.3漂浮式測試節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖漂浮式測試節(jié)....

圖2.4（a）漂浮式測試節(jié)點(diǎn)圖2.4（b）內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

16圖2.4（a）漂浮式測試節(jié)點(diǎn)圖2.4（b）內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

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