為實(shí)現(xiàn)探測目標(biāo)能力的增強(qiáng),充分利用艇體空間,基陣的全艇覆蓋是未來大規(guī)模艦艇的主要布陣方式。共形陣布陣技術(shù)研究可為今后潛艇、艦船等實(shí)現(xiàn)艇體基陣覆蓋提供理論支持。首先,利用射線聲學(xué)的基本原理及相位補(bǔ)償原理對三種常規(guī)共形陣進(jìn)行指向性特性分析,理論推導(dǎo)得到三種常規(guī)共形陣的指向性函數(shù)以及各向同性噪聲場下的陣增益,該陣增益只與陣型,陣元個(gè)數(shù),陣元間距等布陣參數(shù)相關(guān),并推導(dǎo)在相控時(shí)三種常規(guī)共形陣指向性以及各向同性噪聲場下的陣增益,該相控陣增益除與布陣參數(shù)相關(guān),還與陣列的相控角度相關(guān)。其次,通過Matlab軟件對共形柱陣的不同布陣參數(shù):圓弧部分陣元個(gè)數(shù)、單條離散線陣陣元個(gè)數(shù)、陣列層數(shù)與陣元間距波長比對自然和相控的指向性以及陣增益的影響做出分析。通過Matlab仿真計(jì)算得出垂直維傾斜角度對共形錐陣自然狀態(tài)下和相控狀態(tài)下指向性以及陣增益的影響規(guī)律;通過Matlab對不同垂直維陣元間隔角度進(jìn)行仿真,得出共形球陣與相控共形球陣隨垂直維間隔角度變化�？赏ㄟ^以上規(guī)律結(jié)合實(shí)際能力,對陣列進(jìn)行設(shè)計(jì)和布陣參數(shù)作出調(diào)整。然后,運(yùn)用有限元建模軟件Comsol與Matlab相結(jié)合,對剛性共形障板下陣元的指向性進(jìn)行建模分析,對比仿真與理論結(jié)果發(fā)現(xiàn),障板的有限性和不規(guī)則性對陣元指向性的影響較大;分析障板與水聽器之間的垂直距離對于陣元指向性與共形陣指向特性的影響,障板可提高其前方水聽器位置處的接收聲壓,提高了共形陣的陣增益;為防止陣元主瓣分裂,應(yīng)將陣元與障板之間間距控制在四分之一波長內(nèi)。最后,以三種常規(guī)共形陣垂直維不同引起垂直俯仰角的變化為依據(jù),對非對稱共形陣以及垂直錯(cuò)列共形陣展開研究。對垂直維采用離散線陣與圓弧陣的非對稱共形陣進(jìn)行分析,得出圓弧部分以及離散線陣部分陣元個(gè)數(shù)比、離散線陣傾斜角度以及圓弧起始位置等布陣參數(shù)對非對稱共形陣垂直俯仰范圍的影響。利用Matlab對錯(cuò)列共形陣進(jìn)行仿真,研究得出垂直錯(cuò)列共形柱陣、垂直錯(cuò)列共形錐陣以及垂直錯(cuò)列共形球陣均可實(shí)現(xiàn)在垂直方向掃描的無死角化;如果將掃描過程中陣增益的極差控制成1dB以內(nèi),應(yīng)當(dāng)將相鄰母線同等次序水聽器的垂直方向間距(35)d控制在0.17至0.35個(gè)波長范圍之內(nèi)。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U674.7
【部分圖文】：

圖 1.1 俄羅斯阿穆爾級潛艇艇艏共形陣柱陣和球形陣，更加貼合基體表面，，還向舷側(cè)部分延伸，實(shí)現(xiàn)水平維上觀察范圍上，圓柱陣需通過復(fù)雜的電特殊垂直維布陣方式下即可實(shí)現(xiàn)垂直

圖 1.2 意大利 A184 魚雷頭部聲基陣艇艇艏，還被大量應(yīng)用于魚雷或水形陣，如圖 1.2 所示，組成垂直與環(huán)帶排布，共計(jì) 4 排，每排采用 28 列采用 12 個(gè)基元。德國 DM2A4 魚雷

圖 1.3 97 元共形陣y 和 E.J.Sullivan 等人對另一種稀疏錯(cuò)列共陣與該共形陣的平面投影—發(fā)射平面錯(cuò)列的主波束出現(xiàn)在駕駛角為 0°的地方，而稀 18°，其最大指向性指數(shù)出現(xiàn)在 25°。其
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2868406