【摘要】：聲納利用聲波在海水中的傳播特性來對水下目標(biāo)進(jìn)行探測、識別,是水下裝備的“耳目”。聲納作用距離是衡量聲納設(shè)備性能的一個重要指標(biāo),因此研究聲納作用距離預(yù)報具有重要的價值和意義。傳統(tǒng)聲納作用距離預(yù)報方法通常針對均勻水文和典型海底底質(zhì)的地聲參數(shù)進(jìn)行仿真,但是海洋環(huán)境的不確定性以及海底參數(shù)的小尺度變化會導(dǎo)致傳播損失的計算誤差從而帶來作用距離預(yù)報的誤差。為了解決由于海洋的不確定性以及其他環(huán)境因素導(dǎo)致被動探測聲納作用距離預(yù)報不準(zhǔn)確的問題,本文提出一種利用歷史試驗數(shù)據(jù)輔助計算相似水文傳播損失的方法。首先,通過對海底地聲參數(shù)以及海面起伏等客觀環(huán)境因素進(jìn)行仿真分析來獲取對傳播損失影響較大的特征參量,并以此為依據(jù)構(gòu)建知識庫。該知識庫包含歷次試驗的聲速剖面、海底地聲參數(shù)、試驗時間地點、聲納工作深度、聲納作用距離等數(shù)據(jù),同時還包含代表聲速剖面形狀的特征點、字母編碼及傳播損失修正值等信息。然后,對輸入水文進(jìn)行預(yù)處理獲得代表聲速剖面形狀的字母編碼、聲速剖面特征點以及代表每段水文變化對傳播損失影響程度的分段影響因子。在知識庫中遍歷找到和輸入水文字母編碼類似的水文,再通過分段影響因子定量計算輸入水文和庫中粗略匹配水文的匹配度。最后,利用匹配度高的知識庫中水文來輔助計算輸入水文的傳播損失,并設(shè)計了基于Reworks的嵌入式應(yīng)用軟件。如果知識庫中存在匹配度高于閾值的水文,則使用庫中匹配水文的修正值輔助計算輸入水文的傳播損失;如果庫中不存在匹配度高于閾值的水文,則采用常規(guī)方法計算輸入水文的傳播損失,最后把傳播損失代入聲納方程估計聲納作用距離。同時在Reworks平臺上開發(fā)了相關(guān)算法的程序。針對argo實時資料中心提供的數(shù)據(jù)及實測數(shù)據(jù)的仿真研究表明,本文提出的基于知識庫匹配的聲納作用距離預(yù)報方法獲得了比常規(guī)方法更佳的性能。
【圖文】：

有海浪和無海浪傳播損失對比

第 2 章 水文環(huán)境因素對聲納作用距離的影響分 1530 1540 1550 1560Sound Speed (m/s)面聲道聲速剖面 圖 2.2 有海浪和和無海浪時傳播損失的對比圖如下所示。的傳播損失，可以發(fā)現(xiàn)兩者之間有細(xì)微的差
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U666.7;P733.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2665880