發(fā)布時(shí)間：2020-05-29 02:16

【摘要】：多基地聲納系統(tǒng)因?yàn)槠湎噍^于單基地聲納更好的探測覆蓋能力而成為了海洋防衛(wèi)探測的重要裝備。多基地聲納系統(tǒng)的應(yīng)用場景及任務(wù)需求的多樣化,使得參與探測的平臺和聲納也在向多樣化發(fā)展,不同類別的平臺及搭載的聲納構(gòu)成了異構(gòu)多基地探測系統(tǒng)。多基地聲納系統(tǒng)與海洋環(huán)境存在耦合關(guān)系,合理地設(shè)定聲納探測系統(tǒng)的工作參數(shù),使聲納系統(tǒng)最佳地適應(yīng)當(dāng)前海洋環(huán)境,以達(dá)到最好目標(biāo)探測性能和最大的探測范圍。本文旨在利用群智能優(yōu)化算法解決多基地聲納探測系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化問題,給出探測效能最佳的決策建議。為了評估當(dāng)前參數(shù)設(shè)置下探測系統(tǒng)的性能,構(gòu)建了一個(gè)完備的異構(gòu)多基地聲納探測系統(tǒng)效能評估模型�；陔p基地聲納方程,將多基地聲納系統(tǒng)拆分為多組雙基地聲納系統(tǒng),通過對異構(gòu)聲納系統(tǒng)的有效源級仿真、統(tǒng)計(jì)模型及Bellhop射線聲學(xué)模型的傳播損失仿真、對噪聲干擾的主要噪聲源的噪聲譜進(jìn)行仿真分析、在小斜率模型的基礎(chǔ)上結(jié)合海底有效混響區(qū)域建立多基地混響模型等聲納參數(shù)的建模仿真,得到接收信噪比,經(jīng)過信號處理獲得增益后,根據(jù)接收機(jī)特性曲線得到聲納系統(tǒng)對目標(biāo)的檢測概率,將各雙基地系統(tǒng)的檢測概率結(jié)果融合,從而獲得多基地系統(tǒng)的探測能力評估模型。并依據(jù)該模型,對影響多基地聲納探測性能的陣位、聲納工作模式、頻段等參數(shù)進(jìn)行探究。依據(jù)評估模型對聲納參數(shù)進(jìn)行群智能優(yōu)化。以和聲搜索、改進(jìn)和聲搜索及粒子群算法為例對探測系統(tǒng)陣位參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,對比算法性能并提出了一種和聲-粒子群混合算法,其收斂速度快于和聲搜索,優(yōu)化速度及全局搜索能力優(yōu)于粒子群算法。為適應(yīng)多樣化的優(yōu)化任務(wù)需求,提出了利用層次分析法思想將多優(yōu)化準(zhǔn)則合一的多準(zhǔn)則優(yōu)化方法,并以“點(diǎn)覆蓋下的優(yōu)化覆蓋”問題為例給予驗(yàn)證。最后,提出了一種簡單可行的離散變量連續(xù)化方法,將離散變量與連續(xù)變量統(tǒng)一,使得本適用于連續(xù)變量優(yōu)化的算法同樣適用于離散變量優(yōu)化,以聲納的工作模式及工作頻段為例完成了離散變量優(yōu)化,并實(shí)現(xiàn)了與陣位連續(xù)變量的聯(lián)合優(yōu)化。
【圖文】：

圖 2. 2西太平洋聲速梯度獲得該海區(qū)深度 1000米聲源的 800Hz 聲信號的聲線傳播情圖 2. 3西太平洋春季聲線傳播示意圖 中可知，由于聲線總是趨向于聲速小的方向延伸，，初始俯最小的水層，即聲道軸傳播，而俯仰角較大的聲線則會在碰到海面或海底，從而發(fā)生反射。根據(jù)其傳播規(guī)律，聲線

圖 2. 3西太平洋春季聲線傳播示意圖 2. 3 中可知，由于聲線總是趨向于聲速小的方向延伸，初始俯仰角聲速最小的水層，即聲道軸傳播，而俯仰角較大的聲線則會在到達(dá)前觸碰到海面或海底，從而發(fā)生反射。根據(jù)其傳播規(guī)律，聲線在某而有些區(qū)域較為稀疏。線所含聲能量的角度即可分析聲源到區(qū)域內(nèi)不同點(diǎn)傳播過程中的聲
【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】：2019
【分類號】：U666.7

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 惠敢;;聲納懸架裝置[J];國外汽車;1988年06期

2 是兆雄;美國的反潛預(yù)警系統(tǒng)[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);1989年06期

3 孫榮光;姜斌;戴衛(wèi)國;;實(shí)用聲納陣元信號測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];電子測試;2017年23期

4 李雪峰;姜靜;;一種聲納圖像的三維重建方法[J];沈陽理工大學(xué)學(xué)報(bào);2018年05期

5 柳義成;韓鴻勝;竇春暉;陳允約;;多波束聲納計(jì)量測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];海洋測繪;2019年03期

6 李忠;;我所開展聲納設(shè)備可靠性維修性設(shè)計(jì)的工作情況[J];船舶標(biāo)準(zhǔn)化;1995年03期

7 徐江;趙春梅;曾浩;徐利剛;;水聲目標(biāo)輻射噪聲的建模與仿真技術(shù)研究[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2011年08期

8 譚娜;;深水測量系統(tǒng)[J];國外油氣勘探;1983年04期

9 楊文生;李安陽;;新型多功能水聲應(yīng)答器電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];電子制作;2017年19期

10 劉國枝,關(guān)浩,張殿倫,田坦;用于聲納設(shè)備中的分布式遙控遙測技術(shù)[J];遙測遙控;1998年03期

相關(guān)會議論文 前4條

1 王照霞;;國外無人潛航器聲納發(fā)展研究[A];2017中國西部聲學(xué)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2017年

2 李永磊;沈鐵東;;聲納設(shè)備隔振系統(tǒng)研究[A];中國聲學(xué)學(xué)會水聲學(xué)分會2015年學(xué)術(shù)會議論文集[C];2015年

3 孫長瑜;李偉昌;蔣宇倫;潘學(xué)寶;秦英達(dá);姜維;;基于ADSP-21060 SHARC 高速通用聲納信號處理系統(tǒng)[A];中國聲學(xué)學(xué)會1999年青年學(xué)術(shù)會議[CYCA'99]論文集[C];1999年

4 岳志杰;謝哲;張宏滔;;AUV遠(yuǎn)程控制通信聲納設(shè)計(jì)[A];浙江省信號處理學(xué)會2013學(xué)術(shù)年會論文集——信號處理在海洋[C];2013年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前4條

1 ;聲納致海豚喪生 美國海軍遭起訴[N];新華每日電訊;2005年

2 鄭曉春;鯨魚海灘自殺之謎被破解[N];科技日報(bào);2003年

3 本報(bào)記者 李果;法航447空難調(diào)查程序還原：曾使用水下聲納設(shè)備探測[N];21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道;2014年

4 記者 涂序波;洱海水下科考探測活動(dòng)啟動(dòng)[N];大理日報(bào)(漢);2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 張健;前視聲納圖像序列拼接算法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2018年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 鄒佳運(yùn);多聲納協(xié)同探測性能分析及參數(shù)優(yōu)化研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2019年

2 董靜;基于圖像聲納的動(dòng)目標(biāo)檢測技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2014年

3 李曙光;聲納圖像的特征提取技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2014年

4 劉文強(qiáng);接收預(yù)處理電路的模塊化設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

5 田婧;嵌入式μC/OS-Ⅱ在DSP中的移植與應(yīng)用研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

6 魏偉;傳導(dǎo)干擾源及接收裝置的設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

本文編號：2686219