水聲干擾彈對聲自導(dǎo)魚雷干擾機(jī)理與仿真研究
發(fā)布時間:2021-03-03 01:21
軟殺傷器材作為一種目前比較常用的防御聲自導(dǎo)魚雷的手段,正受到越來越多的關(guān)注。水聲干擾彈的研究正是在這一應(yīng)用背景下提出來的一個全新的課題。水聲干擾彈是依靠彈藥水下爆炸產(chǎn)生的噪聲來降低魚雷聲吶接收端的信噪比,來達(dá)到提高艦船生存概率的目的。與傳統(tǒng)的噪聲干擾器相比,它具有能量轉(zhuǎn)換率高、聲源級高、頻段寬和成本低的特點,因此該研究具有很廣闊的應(yīng)用前景。為了實現(xiàn)干擾子彈在水下按一定時序連續(xù)起爆以形成穩(wěn)定干擾聲源,設(shè)計了水下起爆控制電路。該電路用某型號單片機(jī)作為主控芯片,具有很好的延時精度,水下起爆試驗驗證了該電路的精確性和可靠性。本文以魚雷自導(dǎo)探測距離平均縮減率為對抗效果評價指標(biāo),建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,分別對影響對抗效果的3個因素用Monte-Carlo方法進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明,干擾彈水下爆炸噪聲對主動魚雷能起到很好的干擾效果,特別是在海況好、航深大的情況下。文中針對艦艇水聲對抗決策建立了數(shù)學(xué)模型,應(yīng)用數(shù)學(xué)優(yōu)化方法,將對抗問題轉(zhuǎn)化為非線性有約束的目標(biāo)優(yōu)化函數(shù),通過仿真得到各魚雷來襲狀態(tài)下艦艇規(guī)避角度和干擾彈最佳發(fā)射位置。仿真結(jié)果表明干擾彈的最佳發(fā)射角度與魚雷來襲狀態(tài)關(guān)系很小,且最佳落點一般有兩個...
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
a)IOgTNT水卜爆炸距爆心4.2m處所測得的壓力值
3炸藥水卜爆炸碩l淪文處,聲壓級隨藥量變化的變化關(guān)系;圖3.3b)為藥量為10gTNT水下爆炸時,聲壓級隨距離變化的變化關(guān)系。從圖3.2a)聲壓級隨藥量的變化曲線可以看出,聲壓級是隨藥量增加而增大的。同時可以看出,曲線切線的斜率是不斷減小的,也就是說在藥量較小的情況下,聲壓級隨藥量變化很敏感;但當(dāng)藥量增大到一定程度之后,聲壓級的增幅并不明顯。從3.2b)可以看出,1鮑TNT水下爆炸
卜爆炸2尸二乙曰)二一萬萬一尸丁萬戶“(了十“汀‘了‘{(3.33)式和(3.37)式代入(3.39)式中,即可以得到E(0與藥量w和距式。10gTNT水下爆炸,距爆心lm處的能流密度曲線如圖3.5所示圖3.4可以看出,10gTNT藥量水下爆炸即能產(chǎn)生很高的聲功率,而率范圍很廣,從幾Hz到幾十kHz都有很強的聲功率。聲功率隨著相對于高頻段,低頻段具有更為高的聲功率。曲線上可以看出,1聲功率在165dB以上,在功率相對較小的高頻段(20一50kHz)其以上。因此,如果將炸藥水下爆炸噪聲作為干擾源,其足以干擾工雷聲吶,尤其對工作在低頻段(10kHz以下)的聲吶干擾效果更佳
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于時-空離散化的海底混響時間序列仿真方法[J]. 陳文劍,孫輝,張明輝,朱廣平. 聲學(xué)技術(shù). 2011(02)
[2]安全電起爆系統(tǒng)的研究[J]. 王林根,楊華,吳志勇. 油氣井測試. 2011(01)
[3]一種高斯色噪聲混響背景的寬帶信號檢測算法[J]. 李春龍,劉瑩. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2011(03)
[4]彈塑性結(jié)構(gòu)水下爆炸相似律研究[J]. 馮麟涵,劉世明,曹宇,張阿漫. 中國艦船研究. 2010(05)
[5]非均勻介質(zhì)中寬帶信號的混響仿真[J]. 石勇. 艦船科學(xué)技術(shù). 2010(06)
[6]收發(fā)合置情況下海底混響仿真[J]. 郭熙業(yè),蘇紹璟,王躍科,陳建云. 國防科技大學(xué)學(xué)報. 2010(02)
[7]炸藥水下爆炸能量輸出特性試驗研究[J]. 牟金磊,朱錫,李海濤,黃曉明. 高壓物理學(xué)報. 2010(02)
[8]潛艇使用噪聲干擾器規(guī)避魚雷攻擊最優(yōu)航向仿真研究[J]. 李本江,李貴彬,魏敬廣. 魚雷技術(shù). 2009(06)
[9]炸藥水下爆炸氣泡脈動周期工程計算方法[J]. 周霖,謝中元,陳勇. 兵工學(xué)報. 2009(09)
[10]噪聲干擾器對抗魚雷的作戰(zhàn)效能建模與仿真[J]. 高學(xué)強,楊日杰,楊春英. 聲學(xué)與電子工程. 2009(03)
博士論文
[1]聲信號在準(zhǔn)多孔介質(zhì)中的傳播及害蟲弱聲信號特征分析[D]. 郭敏.陜西師范大學(xué) 2003
碩士論文
[1]針對海水應(yīng)用環(huán)境的聲干擾器安全起爆電路研究[D]. 張騰.南京理工大學(xué) 2007
[2]水下延時爆炸聲信號的模擬[D]. 張翠平.南京理工大學(xué) 2006
本文編號:3060323
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
a)IOgTNT水卜爆炸距爆心4.2m處所測得的壓力值
3炸藥水卜爆炸碩l淪文處,聲壓級隨藥量變化的變化關(guān)系;圖3.3b)為藥量為10gTNT水下爆炸時,聲壓級隨距離變化的變化關(guān)系。從圖3.2a)聲壓級隨藥量的變化曲線可以看出,聲壓級是隨藥量增加而增大的。同時可以看出,曲線切線的斜率是不斷減小的,也就是說在藥量較小的情況下,聲壓級隨藥量變化很敏感;但當(dāng)藥量增大到一定程度之后,聲壓級的增幅并不明顯。從3.2b)可以看出,1鮑TNT水下爆炸
卜爆炸2尸二乙曰)二一萬萬一尸丁萬戶“(了十“汀‘了‘{(3.33)式和(3.37)式代入(3.39)式中,即可以得到E(0與藥量w和距式。10gTNT水下爆炸,距爆心lm處的能流密度曲線如圖3.5所示圖3.4可以看出,10gTNT藥量水下爆炸即能產(chǎn)生很高的聲功率,而率范圍很廣,從幾Hz到幾十kHz都有很強的聲功率。聲功率隨著相對于高頻段,低頻段具有更為高的聲功率。曲線上可以看出,1聲功率在165dB以上,在功率相對較小的高頻段(20一50kHz)其以上。因此,如果將炸藥水下爆炸噪聲作為干擾源,其足以干擾工雷聲吶,尤其對工作在低頻段(10kHz以下)的聲吶干擾效果更佳
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于時-空離散化的海底混響時間序列仿真方法[J]. 陳文劍,孫輝,張明輝,朱廣平. 聲學(xué)技術(shù). 2011(02)
[2]安全電起爆系統(tǒng)的研究[J]. 王林根,楊華,吳志勇. 油氣井測試. 2011(01)
[3]一種高斯色噪聲混響背景的寬帶信號檢測算法[J]. 李春龍,劉瑩. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2011(03)
[4]彈塑性結(jié)構(gòu)水下爆炸相似律研究[J]. 馮麟涵,劉世明,曹宇,張阿漫. 中國艦船研究. 2010(05)
[5]非均勻介質(zhì)中寬帶信號的混響仿真[J]. 石勇. 艦船科學(xué)技術(shù). 2010(06)
[6]收發(fā)合置情況下海底混響仿真[J]. 郭熙業(yè),蘇紹璟,王躍科,陳建云. 國防科技大學(xué)學(xué)報. 2010(02)
[7]炸藥水下爆炸能量輸出特性試驗研究[J]. 牟金磊,朱錫,李海濤,黃曉明. 高壓物理學(xué)報. 2010(02)
[8]潛艇使用噪聲干擾器規(guī)避魚雷攻擊最優(yōu)航向仿真研究[J]. 李本江,李貴彬,魏敬廣. 魚雷技術(shù). 2009(06)
[9]炸藥水下爆炸氣泡脈動周期工程計算方法[J]. 周霖,謝中元,陳勇. 兵工學(xué)報. 2009(09)
[10]噪聲干擾器對抗魚雷的作戰(zhàn)效能建模與仿真[J]. 高學(xué)強,楊日杰,楊春英. 聲學(xué)與電子工程. 2009(03)
博士論文
[1]聲信號在準(zhǔn)多孔介質(zhì)中的傳播及害蟲弱聲信號特征分析[D]. 郭敏.陜西師范大學(xué) 2003
碩士論文
[1]針對海水應(yīng)用環(huán)境的聲干擾器安全起爆電路研究[D]. 張騰.南京理工大學(xué) 2007
[2]水下延時爆炸聲信號的模擬[D]. 張翠平.南京理工大學(xué) 2006
本文編號:3060323
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