針對(duì)艦載主動(dòng)聲納對(duì)近程水中目標(biāo)的測(cè)距特性,研究艦艇航行情況下主動(dòng)聲納對(duì)水中目標(biāo)的距離測(cè)量原理,提出基于艦載主動(dòng)聲納的目標(biāo)距離精確計(jì)算模型,并在對(duì)目標(biāo)距離測(cè)量精度影響因素分析的基礎(chǔ)上,提出了適合工程應(yīng)用的改進(jìn)計(jì)算模型。計(jì)算對(duì)比結(jié)果表明,該改進(jìn)計(jì)算模型可有效提高艦載主動(dòng)聲納對(duì)水中目標(biāo)距離的測(cè)量精度。 

【文章來源】：火力與指揮控制. 2020,45(08)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

基于主動(dòng)聲納的目標(biāo)距離精確測(cè)量原理示意圖

蛩氐姆治黽撲憷純矗?本艦航速測(cè)量誤差是影響目標(biāo)距離測(cè)量精度的主要因素，但處于可接受范圍內(nèi)；聲納對(duì)目標(biāo)舷角和俯仰角的測(cè)量誤差對(duì)測(cè)距精度造成的影響很小，因此，本文所提出的目標(biāo)距離精確計(jì)算模型具有很好的工程應(yīng)用價(jià)值。4不同計(jì)算模型的計(jì)算誤差對(duì)比分析4.1傳統(tǒng)模型相比精確計(jì)算模型的計(jì)算誤差對(duì)比分析為對(duì)比分析傳統(tǒng)模型相比精確計(jì)算模型的計(jì)算誤差，首先設(shè)定本艦航速為24kn、目標(biāo)相對(duì)聲納的深度為20m，由此計(jì)算出對(duì)應(yīng)不同距離和不同目標(biāo)舷角情況下，傳統(tǒng)距離計(jì)算模型相比精確距離計(jì)算模型的計(jì)算誤差，如圖2所示。由圖2可以看出，在目標(biāo)舷角為0°和180°時(shí)，傳統(tǒng)距離計(jì)算模型的距離和時(shí)間計(jì)算誤差最大，在目標(biāo)舷角為依90°時(shí)，傳統(tǒng)距離計(jì)算模型的距離和時(shí)間計(jì)算誤差最�。涣硗怆S著目標(biāo)距離增大，二項(xiàng)誤差也都隨之增大。在目標(biāo)舷角為30°、目標(biāo)距離為400m時(shí)，傳統(tǒng)模型的目標(biāo)距離計(jì)算誤差為5.5m，聲波反射段傳播時(shí)間計(jì)算誤差為3.7ms。其次，設(shè)定目標(biāo)相對(duì)聲納傳感器的深度為20m，目標(biāo)舷角為0°，由此計(jì)算出對(duì)應(yīng)不同距離和不同艦艇航速情況下，傳統(tǒng)距離計(jì)算模型相比精確距離計(jì)算模型的計(jì)算誤差，如圖3所示。由圖3可以看出，隨著本艦航速和目標(biāo)距離的增大，傳統(tǒng)距離計(jì)算模型相比精確距離計(jì)算模型的目標(biāo)距離和聲波反射段傳播時(shí)間的計(jì)算誤差都隨之增大。在本艦航速為24kn、目標(biāo)距離為500m時(shí)，傳統(tǒng)模型的距離計(jì)算誤差為8m，聲波反射段傳播時(shí)間計(jì)算誤差為5.3ms。最后，設(shè)定本艦航速為24kn、目標(biāo)舷角為0°，由此計(jì)算出對(duì)應(yīng)不同距離和不同目標(biāo)俯仰角情況下，傳統(tǒng)距離計(jì)算模型相比精確距離計(jì)算模型的計(jì)算誤差，如圖4所示。由圖4可以看出，在相同距離、本艦航速和目標(biāo)舷角的條件下，目標(biāo)俯仰角的變化影響相對(duì)較校在?

（總第45-）圖3不同艦艇航速不同距離情況下傳統(tǒng)模型相比精確計(jì)算模型的計(jì)算誤差對(duì)比圖通過上述計(jì)算分析可以看出，傳統(tǒng)計(jì)算模型相比精確距離計(jì)算模型，在目標(biāo)處于艦艇艏艉方向附近和艦艇航行的情況下，具有較大的原理計(jì)算誤差。在本艦航速為24kn、目標(biāo)舷角為0°、目標(biāo)距離為500m時(shí)，傳統(tǒng)模型的距離計(jì)算誤差達(dá)到8m，因此，改進(jìn)后的精確距離計(jì)算模型可顯著提高距離測(cè)量精度。4.2工程簡(jiǎn)化模型相比精確計(jì)算模型的計(jì)算誤差對(duì)比分析為進(jìn)一步分析對(duì)比工程簡(jiǎn)化計(jì)算模型相比精確距離計(jì)算模型的計(jì)算誤差，也首先設(shè)定本艦航速為24kn、目標(biāo)相對(duì)聲納的深度為20m，由此計(jì)算出對(duì)應(yīng)不同距離和不同目標(biāo)舷角情況下，工程簡(jiǎn)化計(jì)算模型相比精確距離計(jì)算模型的計(jì)算誤差，如圖5所示。圖5不同目標(biāo)舷角不同距離情況下工程簡(jiǎn)化模型相比精確計(jì)算模型的計(jì)算誤差對(duì)比圖由圖5可以看出，工程簡(jiǎn)化計(jì)算模型相比精確距離計(jì)算模型的計(jì)算誤差很小，在目標(biāo)距離500m范圍內(nèi)工程簡(jiǎn)化模型的目標(biāo)距離計(jì)算誤差不超過0.13m，聲波反射段傳播時(shí)間計(jì)算誤差不超過0.14ms。其次，設(shè)定目標(biāo)相對(duì)聲納傳感器的深度為20m，目標(biāo)舷角為0°，由此計(jì)算出對(duì)應(yīng)不同距離和不同本艦航速情況下，工程簡(jiǎn)化計(jì)算模型相比精確距離計(jì)算模型的計(jì)算誤差，如圖6所示。由圖6可以看出，雖然隨著本艦航速和目標(biāo)距離的增大，計(jì)算誤差單調(diào)增大，但是，在目標(biāo)距離500m范圍內(nèi)，工程簡(jiǎn)化計(jì)算模型相比精確距離計(jì)算模型的目標(biāo)距離計(jì)算誤差不超過0.2m，聲波反射段傳播時(shí)間計(jì)算誤差不超過0.13ms。通過上述計(jì)算分析可以看出，工程簡(jiǎn)化計(jì)算模型相比精確距離計(jì)算模型的計(jì)算誤差較小，與聲納的距離測(cè)量誤差相差一個(gè)數(shù)量級(jí)，因此，工程簡(jiǎn)化圖4不同目標(biāo)俯仰角不同距離情況下傳統(tǒng)模型相比精確計(jì)算模型的計(jì)算誤

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]超空泡射彈反魚雷武器系統(tǒng)射擊效能分析[J]. 王海川,洪浩,邱三鳳.  火力與指揮控制. 2019(04)
[2]艦載超空泡射彈反魚雷武器系統(tǒng)發(fā)展構(gòu)想[J]. 洪浩.  火力與指揮控制. 2019(03)
[3]國(guó)外水面艦艇魚雷防御系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 肖昌美,李恒,彭佩.  魚雷技術(shù). 2014(02)
[4]一種基于橫搖穩(wěn)定的多波束測(cè)深方法[J]. 陳若婷,劉曉東,劉治宇,劉小剛,董飛.  聲學(xué)技術(shù). 2013(05)
[5]國(guó)外魚雷防御問題評(píng)述(三) 魚雷防御系統(tǒng)中軟殺傷器材的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J]. 陳敬軍.  聲學(xué)技術(shù). 2013(04)



本文編號(hào)：3561077