水下定位與導(dǎo)航

1、梅繼丹聯(lián)系方式：電話：0451-825185202011.3|3.1 水下定位與導(dǎo)航發(fā)展概況|3.2 聲納系統(tǒng)分類及簡介|3.3 定位與導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)簡介|3.4 目標識別概述|3.5 水聲對抗概述|3.6 定位導(dǎo)航領(lǐng)域?qū)＜壹翱蒲袉挝粅3.7 水下定位、導(dǎo)航技術(shù)在海洋資源開發(fā)中的應(yīng)用實例3.1 水下定位與導(dǎo)航發(fā)展概況|我在哪里？ |要去哪里？|怎么去？- “我的地圖是什么？”|我在哪？|目標在哪？ |無線電導(dǎo)航|衛(wèi)星導(dǎo)航GPS|慣性導(dǎo)航|計算法定位導(dǎo)航（通過測量相對速度或絕對速度來完成）（通過測量相對速度或絕對速度來完成）|廣義上：一切利用水下聲波進行定位的技術(shù)都應(yīng)列為水聲定位與導(dǎo)航技術(shù)范疇。|

2、狹義上：為載體進行定位又具有導(dǎo)航功能的技術(shù)手段。|1912年鐵達尼事件年鐵達尼事件|20世紀世紀70年代，還有勘探及軍事需求年代，還有勘探及軍事需求定位類型基線長度/m長基線1006000短基線150超短基線1什么是聲納？Sonar：Sound(聲) +Navigation(導(dǎo)航) +Ranging(定位)|利用水下聲波判斷海洋中物體的存在，位置及類型的方法和設(shè)備。|是利用水中聲波對水下目標進行探測、定位和通信的電子設(shè)備，是水聲學(xué)中應(yīng)用最廣泛、最重要的一種裝置.要點：要點：利用水下聲波功能：功能：探測、定位、跟蹤、識別、通訊、導(dǎo)航、制導(dǎo)、武器的射擊指揮和對抗等等。蝙蝠 機載雷達 海豚 潛艇 聲

3、納 海豚追蹤獵物 |1490年，一戰(zhàn)前探索階段。年，一戰(zhàn)前探索階段。 意大利藝術(shù)家、科學(xué)家達芬奇發(fā)現(xiàn)聲管1827年，瑞典和法國科學(xué)家在日內(nèi)瓦湖測得水中聲速1912年鐵達尼沉沒，認識到聲納的重要性|19141918一戰(zhàn)期間穩(wěn)定發(fā)展階段一戰(zhàn)期間穩(wěn)定發(fā)展階段 德國用潛艇擊沉了協(xié)約國（俄、英、法）數(shù)千水面艦1917朗之萬首次使用了超聲換能器人們利用雙耳效應(yīng)制成定向儀 |19391945 二戰(zhàn)聲納技術(shù)發(fā)展的新階段二戰(zhàn)聲納技術(shù)發(fā)展的新階段潛艇在海戰(zhàn)中地位逐漸突出帶來了聲納技術(shù)的大發(fā)展|二戰(zhàn)后電子技術(shù)進步帶來了聲納技術(shù)大發(fā)展二戰(zhàn)后電子技術(shù)進步帶來了聲納技術(shù)大發(fā)展|1916年研制出被動聲納；|1918年研制成

4、主動聲納；|1930年，回聲測深儀開始廣泛用于艦船導(dǎo)航；|第二次世界大戰(zhàn)后，制成了不用旋轉(zhuǎn)換能器就能進行全景監(jiān)視的環(huán)掃聲納。|60年代初，制成了一代新型聲納，采用預(yù)形成多波束、分波束相關(guān)和時間壓縮相關(guān)等新技術(shù)。其作用距離比第二次世界大戰(zhàn)時提高了10倍。|60年代以來，聲納還廣泛用于海洋資源開發(fā)，于是相繼出現(xiàn)了地貌儀、部面儀、多普勒導(dǎo)航聲納、水下定位系統(tǒng)、鉆井船動態(tài)定位聲納以及井口重入聲納等。聲納技術(shù)已成為海洋遙感的重要手段。重要歷史事件： 按工作原理或工作方式分類：|主動聲納主動聲納 像雷達一樣向外發(fā)射聲信號，根據(jù)回波判斷目標性質(zhì) 目標是潛艇，潛艇是鋼質(zhì)外殼，回聲不僅清晰，而且還有拖長的回鳴；

5、 魚群的回聲則低沉而混亂； 目標如果是運動的，那么由于“多普勒效應(yīng)”，回聲的音調(diào)應(yīng)有所變化： 音調(diào)不斷變高，靠攏，音調(diào)不斷變低，遠離。|被動聲納被動聲納 不主動發(fā)射信號，只接收目標自己輻射的聲音信號。回聲側(cè)深儀、側(cè)掃聲納、魚探儀、聲學(xué)多普勒海流計回聲側(cè)深儀、側(cè)掃聲納、魚探儀、聲學(xué)多普勒海流計按運載體系分類：|岸基聲納岸基聲納 多布放在港口、軍事基地、重要海上通道。特點：固定式、尺寸大|艦載聲納艦載聲納 主、被動聲納都有。 作用：探潛、導(dǎo)航、探雷、目標識別等|艇載聲納艇載聲納主、被動聲納都有，考慮到隱蔽性，多采用被動聲納美國的一種潛艇，裝備不同用途的聲納有美國的一種潛艇，裝備不同用途的聲納有15

6、15種之多種之多 潛艇裝備的聲納潛艇裝備的聲納艇艏柱狀綜合聲納（艇艏柱狀綜合聲納（CHA)、主動避碰聲納（、主動避碰聲納（MAA)、舷側(cè)被動測向聲納、舷側(cè)被動測向聲納(FA）、）、舷側(cè)被動測距聲納舷側(cè)被動測距聲納(PRA)、拖曳線列陣聲納、拖曳線列陣聲納(TA)、偵查聲納（、偵查聲納（BTA）、本艇噪聲監(jiān)）、本艇噪聲監(jiān)測儀測儀(ONA+ACC)等多型水聲探測裝備。等多型水聲探測裝備。 潛艇的艏部遠離動力艙室和推進器，受艇體后段噪音與振動影響較低，有利于提高水聲探測器材的探測性能，所以潛艇的主水聲站一般都會布置在艇艏處。艇艏聲納往往具備主、被動工作能力，并能保障潛艇進行警戒、搜索、跟蹤、識別、攻

7、擊等多種作戰(zhàn)任務(wù)。 前蘇聯(lián)633型R級潛艇的艇艏聲納系統(tǒng)，自下而上分別為北極聲納主動基陣、北極聲納被動基陣、水聲通訊機、亮光M偵查聲納基陣 裝備于V級攻擊核潛艇的前蘇聯(lián)MTK300紅寶石圓柱型聲納基陣，主基陣下方有高頻避碰探雷聲納。 俄羅斯885型雅森級攻擊核潛艇的阿雅克斯球型聲納基陣直徑將達6米 前蘇聯(lián)S級和AK級攻擊核潛艇聲納的大型圓柱狀基陣 美國弗吉尼亞級攻擊核潛艇裝備的美國弗吉尼亞級攻擊核潛艇裝備的BQQ10型聲納的球型基陣型聲納的球型基陣 艇艏基陣受到艇體布置的限制，進一步增大聲陣孔徑和降低工作頻段都較為困難，使得聲納的被動探測距離受到了限制。 舷側(cè)陣聲納是指將眾多的水聽器，沿著艇體

8、縱向方向，布置在艇體左右兩舷側(cè)的聲納。由于舷側(cè)陣聲納可以充分利用艇體長度擴大基陣的聲陣孔徑，在工作頻段上可以進一步降低，所以被動探測距離也得到了有效的提高。 優(yōu)點：|隱蔽性好隱蔽性好|聲納的濕端位于艇體兩舷側(cè)所以監(jiān)測范圍大，而且能直接判聲納的濕端位于艇體兩舷側(cè)所以監(jiān)測范圍大，而且能直接判別目標的方位別目標的方位|舷側(cè)陣在探測距離和探測范圍上都優(yōu)于艇艏聲納系統(tǒng)舷側(cè)陣在探測距離和探測范圍上都優(yōu)于艇艏聲納系統(tǒng) |沒有基陣的收放拖曳問題沒有基陣的收放拖曳問題 ，對潛艇的水下機動影響小，對潛艇的水下機動影響小 缺點：|受安裝條件限制基陣尺寸有限，影響了作用距離受安裝條件限制基陣尺寸有限，影響了作用距離|

9、易受到艇體自噪聲的干擾易受到艇體自噪聲的干擾舷側(cè)陣聲納法國、西班牙設(shè)計建造的鈾魚級潛艇舷側(cè)陣聲納法國、西班牙設(shè)計建造的鈾魚級潛艇舷側(cè)陣聲納 舷側(cè)陣聲納法國凱旋級戰(zhàn)略核潛艇裝備的舷側(cè)陣聲納法國凱旋級戰(zhàn)略核潛艇裝備的舷側(cè)陣聲納 英國機敏級攻擊核潛艇舷側(cè)聲納基陣英國機敏級攻擊核潛艇舷側(cè)聲納基陣 舷側(cè)陣聲納俄羅斯阿庫拉級潛艇的舷側(cè)陣聲納俄羅斯阿庫拉級潛艇的舷側(cè)陣聲納 舷側(cè)陣聲納美國海狼級舷側(cè)測距聲納基陣美國海狼級舷側(cè)測距聲納基陣 弗吉尼亞級舷側(cè)陣測距聲納弗吉尼亞級舷側(cè)陣測距聲納 不管是艇艏聲納還是舷側(cè)陣聲納，都要受限于艇體布置條件，不管是艇艏聲納還是舷側(cè)陣聲納，都要受限于艇體布置條件，基陣體積不能無限

10、擴大，聲陣孔徑受到限制，聲納的工作頻基陣體積不能無限擴大，聲陣孔徑受到限制，聲納的工作頻段難以進一步降低，在探測距離上無法進一步提高。為了改段難以進一步降低，在探測距離上無法進一步提高。為了改變這種情況，上世紀變這種情況，上世紀6、7十年代國外開始在潛艇上裝備拖曳十年代國外開始在潛艇上裝備拖曳線列陣聲納。線列陣聲納。拖曳線列陣聲納是將一連串的水聽器按一定間隔排列后，布拖曳線列陣聲納是將一連串的水聽器按一定間隔排列后，布置到透聲的保護導(dǎo)管中，再通過布放機構(gòu)拖曳于艇體外的聲置到透聲的保護導(dǎo)管中，再通過布放機構(gòu)拖曳于艇體外的聲納系統(tǒng)。拖曳線列陣革命性的打破了以往潛用聲納受限于艇納系統(tǒng)。拖曳線列陣革命

11、性的打破了以往潛用聲納受限于艇體布置條件的局面，布置在導(dǎo)管中的幾百乃至上千個水聽器體布置條件的局面，布置在導(dǎo)管中的幾百乃至上千個水聽器有效的擴大了聲陣孔徑，將潛用聲納的工作頻率降低到了低有效的擴大了聲陣孔徑，將潛用聲納的工作頻率降低到了低頻甚至極低頻，極大的增加了潛用聲納的探測距離。為潛艇頻甚至極低頻，極大的增加了潛用聲納的探測距離。為潛艇水下遠程警戒、遠程武器的目標指示都提供了有利條件，有水下遠程警戒、遠程武器的目標指示都提供了有利條件，有效的擴大了潛艇的作戰(zhàn)范圍，提高了潛艇的作戰(zhàn)威懾力。效的擴大了潛艇的作戰(zhàn)范圍，提高了潛艇的作戰(zhàn)威懾力。 |拖曳線列陣聲納結(jié)構(gòu)圖，從左至右分別為：拖曳線列陣聲

12、納結(jié)構(gòu)圖，從左至右分別為：|1、DROGUE段改善線列陣流體動力特性的尾繩段|2、VLM隔離后方拖纜振動的后隔振段|3、B裝有溫度、深度、航向等非聲傳感器用于監(jiān)測線列陣拖曳姿態(tài)的后儀表段。|4、A裝有水聽器的聲學(xué)段|5、B前儀表段|6、數(shù)字段|7、用于隔離前方艇體噪音和拖纜振動的前隔振段|8、拖纜纜繩|9、TOW POINT拖曳點 AN/SQR-18拖曳線列陣聲納，左拖曳線列陣聲納，左側(cè)半透明的為安裝有水聽器等組側(cè)半透明的為安裝有水聽器等組件的聲學(xué)段，右邊為其拖纜。件的聲學(xué)段，右邊為其拖纜。 弗吉尼亞級潛艇露出了舷側(cè)收容機構(gòu)中用于安置弗吉尼亞級潛艇露出了舷側(cè)收容機構(gòu)中用于安置TB-16D拖曳線

13、列陣聲納的長條容器拖曳線列陣聲納的長條容器 俄羅斯?jié)撏捕砹_斯?jié)撏捕嫔系倪@個物舵上的這個物體經(jīng)常被認為體經(jīng)常被認為是磁流體推進是磁流體推進器，實際上這器，實際上這是俄潛艇用于是俄潛艇用于貯存和布放拖貯存和布放拖曳線列陣聲納曳線列陣聲納的圓型容器。的圓型容器。 2009年年6月月11日，南海：美國直接派出軍艦實施水下探測活動日，南海：美國直接派出軍艦實施水下探測活動肇事者為美航母“小鷹”號的“貼身警衛(wèi)”潛艇、水面監(jiān)測船（無暇號）潛艇、水面監(jiān)測船（無暇號）美軍宙斯盾驅(qū)逐艦美軍宙斯盾驅(qū)逐艦 “ “約翰約翰麥凱恩麥凱恩”號拖曳聲納與中國潛艇相撞號拖曳聲納與中國潛艇相撞 |探雷和避碰聲納以主動方式工作

14、，工作頻率較高一般在幾十到數(shù)百千赫。因為頻段高所以探測距離有限一般在幾百米左右，不過較高頻段的聲納分辨率好，所以能探測到航道上的一些障礙物，比如礁石、沉船、水雷等異物，幫助潛艇操縱人員避離這些危險物體，保障潛艇水下航行的安全性。在潛艇航行在狹隘航道，或者在高緯度冰層下時，分辨率高的避碰聲納是保障潛艇安全通過水道，對冰面測量厚度進行破冰上浮的必要探測設(shè)備。 |英 國英 國 T h a l e sT h a l e s 公 司 與公 司 與IntermarineIntermarine造船廠簽署造船廠簽署了一項的合同，向了一項的合同，向8 8艘意艘意大利獵雷艦提供其大利獵雷艦提供其Sonar Son

15、ar 20932093系統(tǒng)。該合同總價系統(tǒng)。該合同總價值約值約1 1億英鎊（億英鎊（1.6571.657億億美元）美元） 梅繼丹聯(lián)系方式：電話：0451-825185202011.3|老式潛艇的水環(huán)境傳感器比較簡單，一般只安裝一個聲速梯度儀，用以測量潛艇所在水層聲速，讓聲納系統(tǒng)利用不同途徑的聲道，改善探測性能。也能讓潛艇利用強負度梯層水層，或者溫度躍變層進行隱蔽和機動。現(xiàn)代潛艇安裝了更多種類的水環(huán)境傳感器，具備了更復(fù)雜的功能。以俄羅斯?jié)撏槔ǔ＿€裝有尾流指示器，來流指示器等水環(huán)境傳感器，能更好的讓艇上人員獲悉潛艇所在水層的各種信息，提高潛艇戰(zhàn)時的水聲對抗能力。同時還具有探測敵水面艦船和潛艇尾

16、流信息的能力，便于潛艇利用尾流制導(dǎo)魚雷進行快速攻擊。 |偵查聲納用來偵測敵潛艇或者自導(dǎo)魚雷主動聲納信號，可以獲得敵主動聲納的工作參數(shù)，如方位、發(fā)射頻率、脈沖寬度、脈沖重復(fù)率等。偵查聲納的接收頻率較寬，為1千赫至數(shù)十千赫之間，觀察范圍較廣有的可以達到360度全方位探測。在基陣形式上一般采用細小的圓柱陣，以布置在艇艏部位居多。該聲納是一種水聲對抗設(shè)備，用以判定對方的聲納類型，和載體類型，供我方進行針對性的干擾、截獲、欺騙等水聲對抗。不過現(xiàn)代潛艇的聲納系統(tǒng)工作范圍較寬，工作頻率較廣，所以也可以艇艏聲納或者舷側(cè)陣等其他聲納系統(tǒng)進行偵查聲納的工作，因而部分現(xiàn)代潛艇已經(jīng)不再裝備專門的偵查聲納。箭頭處為早期

17、洛杉磯級核潛艇裝備的箭頭處為早期洛杉磯級核潛艇裝備的AN/WLR-9A偵偵查聲納基陣，后期洛杉磯級取消了該基陣查聲納基陣，后期洛杉磯級取消了該基陣 |通信聲納也叫水聲通信機，一般由幾個定向換能器陣組合而成。一般用于潛艇與水面艦船或者水下潛艇編隊通信聯(lián)絡(luò)使用。該系統(tǒng)通過發(fā)射機產(chǎn)生話音或者電報調(diào)制信號，再由換能器陣發(fā)出，在接收方經(jīng)接收機處理后，就可送到耳機或者揚聲器以及電訊機處，將話音或者電報訊息提供給接收人員。通信聲納的工作距離有限，工作時要向外發(fā)射信號，容易暴露潛艇位置，所以僅限于潛艇周圍情況明確時使用，有著非常嚴格的使用限制條件。 |飛機通過電纜吊著一部聲納，由機身的下降或上升調(diào)整飛機通過電

18、纜吊著一部聲納，由機身的下降或上升調(diào)整聲納在海水中的深度。飛機在海面上飛行時，便可拖著聲納在海水中的深度。飛機在海面上飛行時，便可拖著聲納進行大面積探測。據(jù)國外報道，這種聲納每小時可聲納進行大面積探測。據(jù)國外報道，這種聲納每小時可以搜索海面以搜索海面1000平方公里。平方公里。 浮標航空聲納浮標航空聲納反潛飛機將它們反潛飛機將它們投到預(yù)定海域內(nèi)，投到預(yù)定海域內(nèi)，它們便可漂浮于它們便可漂浮于海上。反潛飛機海上。反潛飛機可以同時投放許可以同時投放許多這種漂浮聲納。多這種漂浮聲納。聲納著水后，其聲納著水后，其天線伸出水面，天線伸出水面，水聽器沉入水中。水聽器沉入水中。水聽器把在海底水聽器把在海底收到

19、的聲信號變收到的聲信號變成電信號，通過成電信號，通過天線發(fā)射出去。天線發(fā)射出去。反潛飛機根據(jù)收反潛飛機根據(jù)收到的信號可以判到的信號可以判斷潛艇的位置。斷潛艇的位置。 浮標航空聲納浮標航空聲納水雷引信水雷引信、魚雷制導(dǎo)魚雷制導(dǎo) 魚水雷：魚水雷：又稱自航水雷。魚雷經(jīng)改裝后，能自動潛航至預(yù)定又稱自航水雷。魚雷經(jīng)改裝后，能自動潛航至預(yù)定的布放點，沉入海底，當作水雷使用。即它是通過魚雷改裝的布放點，沉入海底，當作水雷使用。即它是通過魚雷改裝而來的。而來的。 水魚雷：水魚雷：又稱自導(dǎo)水雷，是水雷和魚雷技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。又稱自導(dǎo)水雷，是水雷和魚雷技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。探測到目標后，將魚雷釋放出去，魚雷自導(dǎo)攻擊目

20、標。自導(dǎo)探測到目標后，將魚雷釋放出去，魚雷自導(dǎo)攻擊目標。自導(dǎo)魚雷兼有水雷的長期威脅作用和魚雷的主動攻擊能力魚雷兼有水雷的長期威脅作用和魚雷的主動攻擊能力 。 海岸預(yù)警聲納海岸預(yù)警聲納 在軍港附近海區(qū)、重要海峽、主要航道等處安裝龐大的聲納換能在軍港附近海區(qū)、重要海峽、主要航道等處安裝龐大的聲納換能器基陣，靠岸上的電子計算機控制海底的數(shù)以千計的換能器器基陣，靠岸上的電子計算機控制海底的數(shù)以千計的換能器. 在大西洋的亞速爾群島以北，有一個叫在大西洋的亞速爾群島以北，有一個叫“阿發(fā)阿發(fā)”的水下的水下監(jiān)視系統(tǒng)。它的換能器安裝在幾個水下塔臺上，排布成監(jiān)視系統(tǒng)。它的換能器安裝在幾個水下塔臺上，排布成三角形，

21、每邊長約三角形，每邊長約35公里。這種系統(tǒng)其警戒范圍可達幾公里。這種系統(tǒng)其警戒范圍可達幾百公里，能監(jiān)聽進出直布羅陀海峽的所有潛艇，并能用百公里，能監(jiān)聽進出直布羅陀海峽的所有潛艇，并能用三角定位法確定潛艇位置。三角定位法確定潛艇位置。奧斯卡級核潛艇指揮艙 美托萊多號聲吶顯控臺 海狼級核潛艇指揮艙 聲納聲納 SONAR民用、商用民用、商用 魚群探測、海洋石油勘探、船舶導(dǎo)航、水下作業(yè)、水文魚群探測、海洋石油勘探、船舶導(dǎo)航、水下作業(yè)、水文測量和海底地質(zhì)地貌的勘測測量和海底地質(zhì)地貌的勘測水面艦裝備的聲納水面艦裝備的聲納主動聲納弦側(cè)陣聲納拖曳陣聲納科考船裝備的聲納科考船裝備的聲納水下機器人常水下機器人常裝

22、備的聲納裝備的聲納1、前視聲納2、側(cè)掃聲納3、導(dǎo)航聲納4、通信聲納成像聲納成像聲納1、前視聲納成像聲納成像聲納2、條帶、側(cè)掃聲納成像聲納成像聲納空氣中的聲成像成像聲納成像聲納空氣中的聲成像導(dǎo)航聲納導(dǎo)航聲納1、多普勒導(dǎo)航聲納cos20fcvfxRDI公司產(chǎn)品導(dǎo)航聲納導(dǎo)航聲納RDI 產(chǎn)品導(dǎo)航聲納導(dǎo)航聲納水下機器人常水下機器人常裝備的聲納裝備的聲納1、前視聲納2、側(cè)掃聲納3、導(dǎo)航聲納4、通信聲納1、聲納方程 主動聲納方程： 被動聲納方程：DTDINLTSTLSL)()2(DTDINLTLSL)(混響： 混響是一種特殊形式的干擾，它伴隨著聲納發(fā)射信號而產(chǎn)生，所以它和發(fā)射信號本身的特性有著密切的關(guān)系，并

23、且，它還和傳播通道特性有關(guān)?；祉懯侨肷湫盘柈a(chǎn)生的散射波在接收點疊加的結(jié)果。只有主動聲納才存在混響?；祉懛诸悾夯祉懛诸悾簗海面混響|海底混響|體積混響只有主動聲納才存在混響?；祉懹绊懞蟮男盘柺瞻l(fā)波形：混響影響后的信號收發(fā)波形：00.050.10.150.20.250.30.350.40.45-505chan1原 始 時 域 波 形時 間 /s幅度00.050.10.150.20.250.30.350.40.45-505chan2原 始 時 域 波 形時 間 /s幅度目 標 回 波海 底 鏡 反 射海 面 鏡 反 射海 面 混 響海 底 混 響|波束形成技術(shù)：波束形成技術(shù)： 10*10個陣元面陣結(jié)

24、果3G中的智能天線 |聚焦波束形成：聚焦波束形成： 2kHz以上以上300600Hz |聚焦波束形成：聚焦波束形成：|匹配濾波技術(shù)（主動聲納常用）一般的最佳檢測系統(tǒng)設(shè)計過程：1 1、選擇衡量檢測系統(tǒng)的最佳化準則、選擇衡量檢測系統(tǒng)的最佳化準則2 2、尋找準則下的最佳檢測方式、尋找準則下的最佳檢測方式匹配濾波器匹配濾波器： 最大信噪比準則下的最佳線性檢測系統(tǒng)最大信噪比準則下的最佳線性檢測系統(tǒng)最大信噪比準則：最大信噪比準則： 指在某時刻，輸出信號瞬時功率對噪聲平均功率之比為指在某時刻，輸出信號瞬時功率對噪聲平均功率之比為最大。最大。|相關(guān)器 利用信號的相關(guān)特性將有用信號從干擾和噪聲中提取出來 dtt

25、xtxTRTxx021)()(1)(21050010001500200025003000350040004500-1-0.500.5105001000150020002500300035004000450000.511.522.53x 105利用互相關(guān)法測向的舷側(cè)陣聲納仿真顯控結(jié)果|空間濾波技術(shù)（被動聲納常用） 利用基陣的空間指向性采用波束形成或者互相關(guān)處理技術(shù)來抑制環(huán)境噪聲，提高信噪比。|頻域濾波技術(shù) 利用目標信號與干擾信號的頻帶差異來通過頻域濾波的方式抑制噪聲干擾，提高信噪比。|時間上積分處理獲得增益 實際上被動聲納處理過程中常采用的是將上述多種方法相實際上被動聲納處理過程中常采用的是將上

26、述多種方法相結(jié)合的處理方式。結(jié)合的處理方式。是一種對水下及水面目標進行辨別的技術(shù)目標識別的過程：|第一，對檢測到的信號估計其某些參數(shù)作為識別特征，稱為特征提??；|第二，根據(jù)這些特征，通過與已知目標的特征比較來判定是否目標以及是哪種目標。 3.4 目標識別概述可用于識別的一些主要特征：|水下目標的回波特性水下目標的回波特性 （主動式）（主動式）目標回波的時間展寬目標回波的亮點起伏目標回波空間方位分布 |聲吶圖像聲吶圖像 （聲視覺）（聲視覺） （主動式）（主動式）|目標時、頻特性（被動式）目標時、頻特性（被動式）|亦稱“聲納對抗設(shè)備”。用于偵察、干擾或誘騙敵方聲納和聲自導(dǎo)魚雷的水聲設(shè)備和器材的統(tǒng)稱

27、。|裝備于潛艇、水面艦艇和反潛飛機。|包括偵察聲納、水聲干擾設(shè)備和水聲誘餌等三類。|偵察聲納，是一種被動式偵測設(shè)備，用于測聽敵方主動聲納發(fā)射的聲信號，測定其方位和技術(shù)參數(shù)。|水聲干擾設(shè)備，有水聲干擾器和氣幕彈等，用于發(fā)射干擾噪聲或欺騙干擾信號，或經(jīng)氣泡幕產(chǎn)生大量雜亂回波，干擾敵方聲納工作。|水聲誘餌，有自航式、拖曳式、懸浮式、吊放式四種。用于向水中發(fā)出模擬艦艇回波或艦艇輻射噪聲，有的還可模擬艦艇的運動情況，用于欺騙和迷惑敵方。|水聲誘餌自航式聲誘餌 訓(xùn)練用自航式聲誘餌715715研究所研究所715715研究所：研究所： 中船重工第七一五研究所中船重工第七一五研究所創(chuàng)建于創(chuàng)建于1958年年。是我

28、國。是我國最早從最早從事水聲電子工程研究和超聲、非聲探測設(shè)備研制的重點科研事水聲電子工程研究和超聲、非聲探測設(shè)備研制的重點科研單位單位。所內(nèi)設(shè)有海洋聲學(xué)國家級。所內(nèi)設(shè)有海洋聲學(xué)國家級重點實驗室重點實驗室、水聲、水聲計量一級計量一級站站和和水聲產(chǎn)品性能檢測中心水聲產(chǎn)品性能檢測中心等國家重點技術(shù)基礎(chǔ)研究機構(gòu)，等國家重點技術(shù)基礎(chǔ)研究機構(gòu)，擁有世界一流的中低頻消聲試驗水池等一批重點科研設(shè)施。擁有世界一流的中低頻消聲試驗水池等一批重點科研設(shè)施。3.6 定位導(dǎo)航領(lǐng)域?qū)＜壹翱蒲袉挝?15715研究所研究所宮先儀：宮先儀：工程院院士，水聲工程專家，我國核潛艇和新型常規(guī)動力潛艇三代主戰(zhàn)聲納的領(lǐng)導(dǎo)研制者，我國潛艇

29、聲納的奠基人。軍事工程學(xué)院海軍工程系水聲專業(yè)五期畢業(yè)生。2001年當選為中國工程院信息與電子工程學(xué)部院士。24歲之際，宮先儀就主持研制我國核潛艇上主要聲納設(shè)備聲納，首次使用低頻大基陣、予成多波束警戒、極性重合相關(guān)等當時國際先進的技術(shù)，有效地提高了聲納作用距離、搜索速度、測向精度等指標。1987年，49歲的他肩上又壓上了主任設(shè)計師的重擔。第二代常規(guī)動力潛艇聲納系統(tǒng)是我國第一個實現(xiàn)綜合顯示和控制的聲納系統(tǒng)。該聲納又是我國第一部實現(xiàn)多種功能有機綜合，采用近代布陣和信號處理技術(shù)的全數(shù)字式聲納，尤其是人機交互目標被動識別功能在國內(nèi)現(xiàn)役聲納中首次實現(xiàn)1994年，采用新型布陣的新一代潛艇聲納研制提上了海軍的

30、計劃。我國潛艇聲納的奠基人： 我國潛艇聲納的研制是從60年代完成第一批仿蘇產(chǎn)品后開始的。 不久，蘇聯(lián)專家撤走，帶走了圖紙，連實驗的儀表也扔進了海里。聲學(xué)所聲學(xué)所聲學(xué)所：聲學(xué)所： 中國科學(xué)院聲學(xué)研究所（以下簡稱聲學(xué)所）成立于中國科學(xué)院聲學(xué)研究所（以下簡稱聲學(xué)所）成立于1964年年，目前在北京有目前在北京有18個實驗室個實驗室（研究中心），包括聲場聲信息（研究中心），包括聲場聲信息國國家重點實驗室家重點實驗室、國家網(wǎng)絡(luò)新媒體工程技術(shù)研究中心、噪聲與、國家網(wǎng)絡(luò)新媒體工程技術(shù)研究中心、噪聲與振動重點實驗室、院水聲環(huán)境特性重點實驗室，在海南、上振動重點實驗室、院水聲環(huán)境特性重點實驗室，在海南、上海、青島

31、設(shè)有海、青島設(shè)有3個研究站個研究站，在嘉興建有聲學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)移中心。，在嘉興建有聲學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)移中心。聲學(xué)所聲學(xué)所主要從事聲學(xué)和信號信息處理研究主要從事聲學(xué)和信號信息處理研究，特色研究領(lǐng)域包，特色研究領(lǐng)域包括水聲物理與水聲探測技術(shù)、環(huán)境聲學(xué)與噪聲控制技術(shù)、超括水聲物理與水聲探測技術(shù)、環(huán)境聲學(xué)與噪聲控制技術(shù)、超聲學(xué)與聲學(xué)微機電技術(shù)、通信聲學(xué)與語音信號處理技術(shù)、聲聲學(xué)與聲學(xué)微機電技術(shù)、通信聲學(xué)與語音信號處理技術(shù)、聲學(xué)制導(dǎo)與數(shù)字系統(tǒng)集成技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)新媒體與高性能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。學(xué)制導(dǎo)與數(shù)字系統(tǒng)集成技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)新媒體與高性能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。聲學(xué)所聲學(xué)所張仁和：張仁和： 中國科學(xué)院院士，聲場聲信息國家重點中國科學(xué)院院士，聲場聲

32、信息國家重點實驗室主任。對淺海與深海實驗室主任。對淺海與深海水聲物理水聲物理規(guī)律規(guī)律做了系統(tǒng)研究，在國際上領(lǐng)先發(fā)表簡正波做了系統(tǒng)研究，在國際上領(lǐng)先發(fā)表簡正波衰減與群速的普遍表式，闡明了淺海聲速衰減與群速的普遍表式，闡明了淺海聲速結(jié)構(gòu)與邊界條件對聲場影響的規(guī)律，給出結(jié)構(gòu)與邊界條件對聲場影響的規(guī)律，給出了清晰的簡正波物理圖象，已成為射線了清晰的簡正波物理圖象，已成為射線-簡簡正波理論的基本公式；最先發(fā)現(xiàn)負躍層淺正波理論的基本公式；最先發(fā)現(xiàn)負躍層淺海中信號波形的多途結(jié)構(gòu)，給出了簡明的海中信號波形的多途結(jié)構(gòu)，給出了簡明的計算公式，能準確地預(yù)報波形結(jié)構(gòu)；從物計算公式，能準確地預(yù)報波形結(jié)構(gòu)；從物理上預(yù)言了

33、理上預(yù)言了“在一定距離范圍內(nèi)，淺海聲在一定距離范圍內(nèi)，淺海聲場的空間相關(guān)隨距離增大而增強，遠距離場的空間相關(guān)隨距離增大而增強，遠距離低頻聲場具有很強的空間相干性低頻聲場具有很強的空間相干性”，經(jīng)海，經(jīng)海上實驗已得到證明，領(lǐng)先獲得最大間距達上實驗已得到證明，領(lǐng)先獲得最大間距達600米、最遠距離達米、最遠距離達130公里的空間相干實公里的空間相干實驗結(jié)果。驗結(jié)果。聲學(xué)所聲學(xué)所李啟虎：李啟虎： 中國科學(xué)院院士。水聲信號處理和聲納設(shè)計專中國科學(xué)院院士。水聲信號處理和聲納設(shè)計專家。長期從事信號處理理論和聲納設(shè)計、研制家。長期從事信號處理理論和聲納設(shè)計、研制工作。結(jié)合我國淺海聲傳播的特點，應(yīng)用信息工作。結(jié)

34、合我國淺海聲傳播的特點，應(yīng)用信息論、數(shù)字信號處理、水聲工程等理論，解決了論、數(shù)字信號處理、水聲工程等理論，解決了一系列一系列水聲信號處理水聲信號處理中的問題。研究了自適應(yīng)中的問題。研究了自適應(yīng)波束成形的穩(wěn)態(tài)特性，給出了用頻率域最優(yōu)傳波束成形的穩(wěn)態(tài)特性，給出了用頻率域最優(yōu)傳輸函數(shù)求解波束指向性的表達式。給出在海洋輸函數(shù)求解波束指向性的表達式。給出在海洋噪聲背景下檢測微弱信號的增益計算方法。解噪聲背景下檢測微弱信號的增益計算方法。解決了在時間上非平穩(wěn)、在空間上不均勻的噪聲決了在時間上非平穩(wěn)、在空間上不均勻的噪聲場對經(jīng)典理論應(yīng)作的修正的問題。提出了指導(dǎo)場對經(jīng)典理論應(yīng)作的修正的問題。提出了指導(dǎo)聲納設(shè)計

35、的重要依據(jù)聲納方程的一種新的表聲納設(shè)計的重要依據(jù)聲納方程的一種新的表達方式。在水下目標的被動檢測中提出利用聲達方式。在水下目標的被動檢測中提出利用聲信號的相位信息估計目標方位的新方法，還提信號的相位信息估計目標方位的新方法，還提出了用自適應(yīng)陣處理方法完全分離在空間上不出了用自適應(yīng)陣處理方法完全分離在空間上不生疊的多個點源信號的新算法。生疊的多個點源信號的新算法。710710研究所研究所710710研究所：研究所： 中國船舶重工集團公司第七一中國船舶重工集團公司第七一研究所，是我國艦船科技、研究所，是我國艦船科技、海洋工程重點骨干研究所，海軍武器裝備合格承制方，國家海洋工程重點骨干研究所，海軍武

36、器裝備合格承制方，國家863、973高技術(shù)項目研究單位，國家一級保密資格單位。七高技術(shù)項目研究單位，國家一級保密資格單位。七一一所所始建于始建于1958年年，歷經(jīng)，歷經(jīng)3次搬遷，現(xiàn)總部位于長江之濱、次搬遷，現(xiàn)總部位于長江之濱、世界水電旅游名城世界水電旅游名城湖北省宜昌市，在北京、上海、武漢、湖北省宜昌市，在北京、上海、武漢、三亞設(shè)有分支機構(gòu)。下設(shè)三亞設(shè)有分支機構(gòu)。下設(shè)10個研究室、個研究室、2個裝備生產(chǎn)部和個裝備生產(chǎn)部和2個個試制工廠。試制工廠。726726研究所研究所726726研究所：研究所： 七二六研究所隸屬于中國船舶重工集團公司，主要從事水聲七二六研究所隸屬于中國船舶重工集團公司，主要

37、從事水聲對抗系統(tǒng)及其設(shè)備的研制。是一所以水聲對抗，艦船綜合消對抗系統(tǒng)及其設(shè)備的研制。是一所以水聲對抗，艦船綜合消防，水下目標探測與水聲導(dǎo)航為重點專業(yè)的國防軍工科研機防，水下目標探測與水聲導(dǎo)航為重點專業(yè)的國防軍工科研機構(gòu)。經(jīng)過二十多年的專業(yè)擴展，目前已形成規(guī)模和特色的高構(gòu)。經(jīng)過二十多年的專業(yè)擴展，目前已形成規(guī)模和特色的高技術(shù)產(chǎn)品有：海洋聲學(xué)環(huán)境測量分析儀、水聲導(dǎo)航測深儀、技術(shù)產(chǎn)品有：海洋聲學(xué)環(huán)境測量分析儀、水聲導(dǎo)航測深儀、船舶消防系統(tǒng)和設(shè)備、系列超聲產(chǎn)品、智能建筑電子用消防船舶消防系統(tǒng)和設(shè)備、系列超聲產(chǎn)品、智能建筑電子用消防報警和安全防范系統(tǒng)及設(shè)備、系列照明燈具。報警和安全防范系統(tǒng)及設(shè)備、系列照

38、明燈具。760760研究所研究所760760研究所：研究所： 大連測控技術(shù)研究所始建于大連測控技術(shù)研究所始建于1975年，隸屬于中國船舶重工年，隸屬于中國船舶重工集團公司。是從事船舶噪聲振動檢驗測試、海洋工程測試研集團公司。是從事船舶噪聲振動檢驗測試、海洋工程測試研究、海洋應(yīng)用物理研究、海洋環(huán)境研究及海上試驗技術(shù)服務(wù)究、海洋應(yīng)用物理研究、海洋環(huán)境研究及海上試驗技術(shù)服務(wù)的科研事業(yè)單位。下設(shè)研究室、軟件開發(fā)中心、國家級重點的科研事業(yè)單位。下設(shè)研究室、軟件開發(fā)中心、國家級重點實驗室、國家級檢測中心、海上試驗船隊及所屬民品集團公實驗室、國家級檢測中心、海上試驗船隊及所屬民品集團公司。建所以來，圓滿完成多項科研和試驗任務(wù)，獲國家及省司。建所以來，圓滿完成多項科研和試驗任務(wù)，獲國家及省部級以上科技成果獎上百項，部分已達國際先進水平。近幾部級以上科技成果獎上百項，部分已達國際先進水平。近幾年，承擔著大量的基礎(chǔ)性研究及國家重點科研任務(wù)，為我國年，承擔著大量的基礎(chǔ)性研究及國家重點科研任務(wù)，為我國科研事業(yè)的發(fā)展做出了應(yīng)有的貢獻?？蒲惺聵I(yè)的發(fā)展做出了應(yīng)有的貢獻。703703研究所研究所703703研究所：研究所： 第七第七O三研究所（哈爾濱船舶鍋爐渦輪機研究所）隸屬中國三研究所（哈爾濱