水雷反潜中探测技术的研究与分析

论文摘要

探测系统具有监视、搜索、捕获、跟踪和识别等重要功能,在世界各国的军事和民用事业上起着举足轻重的作用。按照有无辐射源,探测系统可分为主动和被动两种工作方式。被动探测系统具有的隐蔽性好、有效期长等特点,但在无光的夜晚或恶劣的信道中,信号的能量极其微弱,无法精准得到目标的具体信息,难于识别。主动探测系统采用一个人造辐射源和接收器,具有探测精度高、抗干扰性强、对比度高和能够分类识别等优点。声纳探测技术是一门发展迅速、需求迫切、应用前景广阔的学科。它不是一门纯理论的学科,它的发展和完善依赖于大量的有准备的海上实验,需要较大的人力、财力投入。声纳探测技术的应用已经很普遍了,各式各样的声纳武器很多。但声纳探测技术在水雷武器上的应用还非常少,尤其是主被动联合声纳探测技术在水雷反潜中的应用,还是一个较新的领域。水下目标基本处于微光或无光环境下,为了对其进行成像和识别,激光主动探测技术是较好的实现方式。采用脉冲激光器,结合同步扫描、距离选通等技术,设计出能够较好地克服衰减和散射影响的方案,完成对水下目标的有效探测,甚至获得目标的图像信息。激光探测技术已经广泛应用于有人驾驶潜艇、无人驾驶潜器、水下机器人等领域,如何将其应用于水雷反潜,是一个重要的研究方向。因此,水雷反潜探测系统的主要功能就是,能够对目标潜艇实施有效的探测、识别和打击。本文阐述了主被动声纳探测技术的工作原理,分析了激光在海水中的传输特性,阐述了激光探测技术的基本原理,对水雷反潜中的主被动联合声纳和激光探测系统方案,通过理论计算、实验研究和计算机仿真分析,对探测系统的误差概率、作用距离、图像处理、轮廓匹配、命中精度等关键参数做了基础性的计算和研究,说明了本文提出的包括被动声纳、主动声纳和激光构成的水雷反潜探测系统的性能,在水雷战斗部攻击过程中准确识别目标潜艇并垂直命中要害部位的能力,为水雷反潜探测系统的设计提供了理论和仿真基础,具有一定的理论研究意义和工程应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 水下探测技术概述及现状
• 1.2 水雷反潜技术现状
• 1.3 水下探测中的基础知识
• 1.3.1 水下激光探测技术的基本原理
• 1.3.2 辐射的基础知识
• 1.3.3 水下信道传输特性
• 1.4 课题来源和研究意义
• 1.5 论文内容的安排
• 1.6 本章小结
• 第二章 水下声纳探测技术
• 2.1 被动声纳探测过程
• 2.1.1 目标检测原理
• 2.1.2 定向和测距原理
• 2.2 主动声纳探测过程
• 2.2.1 发射信号
• 2.2.2 目标定位
• 2.2.3 搜索和追击
• 2.3 声纳探测技术的性能分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 水雷反潜中探测系统的设计
• 3.1 水雷的简介
• 3.1.1 水雷的种类
• 3.1.2 水雷在战争中的重要作用
• 3.1.3 水雷反潜的优势
• 3.2 目标潜艇的分析
• 3.2.1 潜艇的简介
• 3.2.2 目标潜艇的分类
• 3.3 水雷反潜中探测系统的设计
• 3.3.1 水雷探测系统中声纳探测部分的设计
• 3.3.2 水雷探测系统中激光探测部分的设计
• 第四章 实验结果与仿真分析
• 4.1 实验模型和仿真语言的选择
• 4.2 结果与分析
• 4.3 本章小结
• 总结
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文和取得的科研成果