声纳系统

摘要： 通过对海上区域警戒声纳信息处理及通讯系统的功能目标进行阐述,分别对其软件和硬件系统进行设计,最后通过调试实现了所有的功能需求,提高了其系统的定位精度以及通讯系统的稳定性以及可靠性。

摘要： 设计基于水声应答器的的声纳系统试验平台,辅以收发分置水声换能器,结合水声应答器信号响应、应答与处理功能,可用于声纳系统试验中拾取声纳发射信号并模拟实际目标的回波信息.重点阐述了水声应答器设计的基本原理、设备组成及试验方案.以某型声纳系统为例,给出了水声应答器配合完成声纳系统性能试验的实际测试结果,验证了水声应答器用于声纳系统试验的可行性,表明了该方案可为声纳系统各项性能试验提供技术支撑.

摘要： 声纳系统在当今社会的捕鱼业、海洋探测等方面有着广泛的应用,随着使用范围的扩大化,功能的复杂化,提升声纳系统产生的种类繁多、数量巨大的的非结构化数据的管理水平,最大化数据效益,是必须解决的一个问题,本文针对声纳系统使用时产生的各种非结构化数据,包括传感器数据、探测目标数据、听纹数据等提出一种基于数据库系统的声纳数据综合管理方法,该方法利用数据库系统将各类声纳数据进行组态关联存储,使得数据能够有效累积,并针对数据挖掘和智能化应用设计高效访问接口,将数据效益最大化。

摘要： 随着水声信号处理技术的快速发展,现代声纳系统的功能日趋强大,数据量也越来越庞大,随之而来的是系统复杂度和数据交互的压力大幅提升,各声纳产品的采集数据五花八门,在传统的数据交互系统中,具有三要素:数据生产方、数据接收方、和数据通信协议,三者紧密耦合,缺一不可,交互协议在各种产品之间没有继承性,使得开发者需要投入大量的精力和成本用于协议的制定和维护。

摘要： 据俄罗斯媒体2017年10月4日的报道称，印度租借的“查克拉”一2号核潜艇在印度南部近海潜肮时不慎触底，导致艇首声纳设备受损。目前该艇已在港停泊了一个多月，尚不确定是在印度或回海参崴修理。众所周知，声纳系统可称的上是潜艇的耳目，其结构复杂且对维修精度要求较高，一旦受损就要进行重新调测。

摘要： 声纳系统对海洋中目标的探测依赖于海面、水下和海底等海洋环境,声纳系统作用的距离也与海洋的水文环境密切相关,举个例子来说同样一部声纳在不同的海域、不同的海洋环境中的探测性能相差十分悬殊.因此,面对复杂多变的海洋环境,我们要想正确熟练的操作声纳装备就必须充分了解海洋环境和海洋环境对声纳系统的具体影响,这样才能在深海环境中占据有利的位置.文章作者根据工作经验,介绍了海洋中水声环境的复杂性以及声纳装备的各种特点,并阐述了海洋环境对声纳系统使用性能的影响,最后总结了声纳系统与海洋环境相适应的具体方法和对策以期为相关人员提供一定的借鉴.

摘要： 随着海洋经济的迅速发展,海域使用开发活动日益频繁.本文以平台就位为例,在平台就位前,对该平台周围进行了地貌及海底障碍物状况调查,并为潜水探摸提供障碍物定位.采用GPS定位系统、多波束系统和侧扫声纳系统组合进行扫海测量,以提高声图中海底平台附近的障碍物定位精度.

摘要： 故障现象一辆雷克萨斯ES300h车，搭载2AR—FXE发动机和E—CVT变速器，累计行驶里程约为6．5万km.该车因事故在我店维修后，组合仪表提示“检查驻车声纳系统”（图1），且所有超声波传感器均无法工作。

摘要： 美国海军舰载电子专家正在广泛征询用于涉及监视、环境感知和反潜战（ASw）的主动和被动声纳系统的新的计算和传感器技术。计算技术涉及的应用场景包括，如人工智能、深度学习、机器学习，以及对于人为信号的预测分析。其他计算技术应用场景还包括网络安全、决策支持，以及从视觉图像中检测和分类船舶。传感器技术包括在共形声波快速声纳（CAVES）矩阵中的大功率丰动声纳投射器，以及使用开放架构遥测（0AT）政府标准接口的新型拖曳阵列声纳遥测组件。

摘要： 针对声纳系统中的多元三维阵,在进行阵元级高分辨力波束形成时,存在的实时性降低问题,提出了子阵高分辨力算法.本文基于球阵模型,高分辨力算法选取MVDR算法,比较子阵MVDR(MVDR-SA)算法与MVDR算法、CBF算法在运算量上的差异,并分析MVDR-SA算法与MVDR算法、CBF算法空间角度估计效果的优劣,指出MVDR-SA算法在保证高分辨力的同时,能有效改善大孔径球阵采用高分辨力算法时出现的实时性处理不足问题.计算机仿真验证了该方法的有效性.

摘要： 目标运动分析(TMA)是声纳系统中应用较为广泛的一种目标定位方法.因水下目标的方位信息较为可靠,故纯方位目标运动分析(BOT)成为了目标分析中应用最普遍的基本方法.但在单观测平台的目标运动分析中,只利用目标方位作为测量信息的BOT方法要求观测平台必须有效机动.为改善BOT方法的存在的问题,徐鹏等人提出了一种基于扩展卡尔曼滤波算法的方位-径向速度联合TMA方法(VEKF),但VEKF算法因泰勒级数展开的线性化过程导致滤波器发散,影响收敛时间和估计精度,且需要己知粗略的目标运动状态初始值.针对以上问题,提出了一种基于粒子滤波的方位-径向速度联合目标运动分析方法(VSIR),建立目标运动状态分析的粒子滤波算法模型,对目标位置和速度等运动要素进行估计.

摘要： 水下分布式警戒节点是水下警戒网络声纳系统的重要组成部分，是由有水声通讯功能的水下传感器网络节点构成。基于水下分布式警戒节点的研究,结合线、带、面三种运用策略,设计了三种优化的节点布放方案.仿真计算了布放阵型的有效覆盖面积、分析了不同阵型方案检测性能以及定位性能与节点数的关系,提出了水下分布式警戒节点优化配置和运用策略,为后续水下警戒网络声纳系统构建奠定了的基础.

摘要： 针对声纳系统水下接收分机多通道、高采样率、高分辨率的技术要求,本文设计了基于FPGA的多通道水声信号采集系统.系统采用18bit的AD7690作为6个板卡共180路水声通道的模数转换器,通过单端转差分芯片ADA4941将接收信号调理放大至ADC量化范围,按照FPGA产生的300K同步信号采样,硬件电路设计及滤波处理有效地降低了多板卡之间的噪声和相邻通道的信号串扰,通过时序约束及优化保证了多通道数据串行采集准确无误.经过实际测试,采集系统的带内信噪比可达92.04dB.

摘要： 提出了自然采样法的SPWM信号源设计,从而对硬件平台和算法要求较高.硬件平台采用32位微控制器作为信号源主芯片.采用主芯片的DMA模块在没有CPU干预的情况下进行自然采样大批量数据的传送.通过算法改进提高了计算速度和精度,采用自然采样法产生声纳各频段的SPWM单频和调频小功率信号.解决了自然采样法在实际工程中应用的难题,大大降低了声纳信号源的低次谐波,满足了舰艇编队与本舰声纳系统声兼容、带外泄漏等要求,提高了声纳系统的性能.

摘要： 研究回转体流噪声的物理特性对提高声纳系统的探测性能具有重要意义.本文提出了一种基于一致性几何绕射理论的回转体头部表面绕射声场计算方法,基于该方法对回转体头部转捩区声辐射绕射声场进行了计算与分析,然后采用边界元方法对回转体头部共形声基阵的阵列流形进行了计算,进而研究了回转体转捩区辐射噪声的绕射声场对其头部共形声基阵波束形成器性能的影响,为优化共形阵阵处理性能提供了技术依据.

摘要： 本文通过基于FPGA器件的数字声纳接收机实现水声短基线定位系统的多通道匹配滤波接收,有效地降低了系统设计的复杂度和成本,提高了系统的实时性,其性能优于一般的数字信号处理器(DSP),该系统可应用于水下航器的定位和轨迹测量等领域.本文介绍了数字匹配滤波器(DMF)的原理和结构,实现了基于FPGA的水声时延测量方法的数字匹配滤波器的设计.通过系统基于线性调频(LFM)脉冲匹配滤波检测的水下测距实验,验证了本设计基于FPGA的数字匹配滤波器具有较好的实时性和可靠性,对水声信号的实时处理特性能够即时获得声纳系统时延估计,同时匹配滤波算法可以提高时延估计的精度以及增加抑制噪声的能力.

摘要： 研究Pareto混响背景下基于多声纳节点的分布式恒虚警(constant false alarm rate,CFAR)检测问题,针对局部节点存在多目标干扰情况,提出一种新的分布式模糊CFAR检测系统.该系统由两个独立声纳节点和一个融合中心组成.两个局部节点分别使用几何平均(GM)和有序统计(OS)两种方法来计算局部统计量,并利用隶属函数将其映射到虚警空间.进一步将结果传给融合中心,融合中心应用模糊融合准则完成全局判决.利用蒙特卡洛仿真方法,分析了新检测系统在四种模糊准则及二元融合准则下的检测性能.仿真结果表明,在干扰目标存在的情况下,采用模糊代数和融合准则的检测性能优于其他方法.

摘要： 研究Pareto混响背景下基于多声纳节点的分布式恒虚警(constant false alarm rate,CFAR)检测问题,针对局部节点存在多目标干扰情况,提出一种新的分布式模糊CFAR检测系统.该系统由两个独立声纳节点和一个融合中心组成.两个局部节点分别使用几何平均(GM)和有序统计(OS)两种方法来计算局部统计量,并利用隶属函数将其映射到虚警空间.进一步将结果传给融合中心,融合中心应用模糊融合准则完成全局判决.利用蒙特卡洛仿真方法,分析了新检测系统在四种模糊准则及二元融合准则下的检测性能.仿真结果表明,在干扰目标存在的情况下,采用模糊代数和融合准则的检测性能优于其他方法.

摘要： 研究Pareto混响背景下基于多声纳节点的分布式恒虚警(constant false alarm rate,CFAR)检测问题,针对局部节点存在多目标干扰情况,提出一种新的分布式模糊CFAR检测系统.该系统由两个独立声纳节点和一个融合中心组成.两个局部节点分别使用几何平均(GM)和有序统计(OS)两种方法来计算局部统计量,并利用隶属函数将其映射到虚警空间.进一步将结果传给融合中心,融合中心应用模糊融合准则完成全局判决.利用蒙特卡洛仿真方法,分析了新检测系统在四种模糊准则及二元融合准则下的检测性能.仿真结果表明,在干扰目标存在的情况下,采用模糊代数和融合准则的检测性能优于其他方法.

摘要： 本发明提供一种成像声纳实时处理系统中的图像压缩解压方法及系统，所述压缩方法包含：步骤101)对实时的声纳图像的行数据进行DCT变换，得到DCT系数；步骤102)将得到的DCT系数划分为S段，截取第一段DCT系数；步骤103)将截取的第一段DCT系数再划分为若干子段，然后对各子段包含的DCT系数分别进行量化压缩处理，完成图像压缩。其中，所述的量化压缩处理的原则为：针对较低频段数据采用较多位数进行整型量化，针对较高频段数据采用较少位数进行整型量化。本发明利用DCT变换的能量集中特性进行DCT系数截取，有很高的压缩率；利用分段量化进一步提高压缩率；对声纳行数据进行连续处理，实现声纳图像压缩传输的实时性。

摘要： 本发明公开了一种声纳使用过程中的声纳操作员操作记录系统及方法，该方案可自动采集声纳使用过程中的操作记录，无需其他繁琐操作，从而降低工作量；同时，支持多种分辨率信号的采集，有效的保证了数据质量，解决声纳操作员训练水平评估的数据记录问题。该系统可用在装备各种声纳的游艇、渔船、货船和军舰上，完成对声纳操作员的操作过程记录，还可以应用在雷达操作过程记录方面等。

摘要： 本发明提供一种成像声纳实时处理系统中的图像压缩解压方法及系统，所述压缩方法包含：步骤101)对实时的声纳图像的行数据进行DCT变换，得到DCT系数；步骤102)将得到的DCT系数划分为S段，截取第一段DCT系数；步骤103)将截取的第一段DCT系数再划分为若干子段，然后对各子段包含的DCT系数分别进行量化压缩处理，完成图像压缩。其中，所述的量化压缩处理的原则为：针对较低频段数据采用较多位数进行整型量化，针对较高频段数据采用较少位数进行整型量化。本发明利用DCT变换的能量集中特性进行DCT系数截取，有很高的压缩率；利用分段量化进一步提高压缩率；对声纳行数据进行连续处理，实现声纳图像压缩传输的实时性。

摘要： 本实用新型公开了宽带声纳发射器、宽带声纳和声纳。声纳发射器包括控制联接至变压器的初级线圈的开关的数字逻辑。驱动开关以跨越变压器的次级线圈产生至少一个电压脉冲，从而产生逼近期望的信号的一系列电压脉冲。变压器可以包含：具有布置为第一部分、中间部分和最后部分的多个绕组的次级线圈；以及仅与形成中间部分的次级线圈绕组缠绕的初级线圈绕组。

摘要： 本发明公开了一种基于多波束相控阵声纳系统的三维声纳可视化处理方法，包括以下步骤：采集声纳数据，并通过网络发送；通过网络逐帧获取声纳数据，将每一帧声纳数据对应的范围图像转化为全局坐标系下的点云数据；对点云数据进行过滤，将过滤得到的点云数据连接成三角面片，并计算每个三角面片的法向量和顶点；将当前帧与前一帧进行配准，将配准后的当前帧和前一帧中的点云数据进行马赛克化处理，然后利用遍历交叉点算法将马赛克化后的当前帧和前一帧的点云数据进行融合，并进行三维场景图像模型点集的更新；依据融合后的点云数据的强度以及三角面片的法向量和顶点的法向量，生成三维场景图像。本发明方法速度快，精度高。

摘要： 本发明公开了一种用于声纳系统测试的数字延时系统及其实现方法，系统包括第一延时单元、同步单元和第二延时单元；方法包括：根据第一延时值，通过第一延时单元将原始信号波形数据转化成带有相应数量时钟延时的信号波形数据；同步单元通过高频时钟对D/A时钟以及转化后的信号波形数据进行采样，并对高频时钟和采样结果进行同步处理；根据第二延时值，第二延时单元对同步处理的结果进行延时处理。相较于现有仅通过一个延时单元进行数字延时的方法，本发明采用两个延时单元进行两级延时，在保证延时量和延时精度的同时，还降低了对硬件资源的需求量，成本较低，可广泛应用于声纳系统测试技术领域。

摘要： 本发明涉及一种合成孔径声纳运动误差估计测试系统及方法，其特征在于，该系统包括：声纳回波信号计算模块、模拟输出模块和测试评估模块；所述的声纳回波信号计算模块，用于根据设定的工作参数、声纳基阵运动信息、模拟的场景信息和相位误差信息e(y)来计算出声纳回波数字信号；所述的模拟输出模块，用于将所述的声纳回波信号计算模块输出的声纳回波数字信号转换为声纳回波模拟信号，并输入给合成孔径声纳系统来估计得到相位误差e

摘要： 本发明公开了一种基于多波束相控阵声纳系统的三维声纳可视化处理方法，包括以下步骤：采集声纳数据，并通过网络发送；通过网络逐帧获取声纳数据，将每一帧声纳数据对应的范围图像转化为全局坐标系下的点云数据；对点云数据进行过滤，将过滤得到的点云数据连接成三角面片，并计算每个三角面片的法向量和顶点；将当前帧与前一帧进行配准，将配准后的当前帧和前一帧中的点云数据进行马赛克化处理，然后利用遍历交叉点算法将马赛克化后的当前帧和前一帧的点云数据进行融合，并进行三维场景图像模型点集的更新；依据融合后的点云数据的强度以及三角面片的法向量和顶点的法向量，生成三维场景图像。本发明方法，速度快，精度高。

摘要： 本发明公开了一种用于声纳系统测试的数字延时系统及其实现方法，系统包括第一延时单元、同步单元和第二延时单元；方法包括：根据第一延时值，通过第一延时单元将原始信号波形数据转化成带有相应数量时钟延时的信号波形数据；同步单元通过高频时钟对D/A时钟以及转化后的信号波形数据进行采样，并对高频时钟和采样结果进行同步处理；根据第二延时值，第二延时单元对同步处理的结果进行延时处理。相较于现有仅通过一个延时单元进行数字延时的方法，本发明采用两个延时单元进行两级延时，在保证延时量和延时精度的同时，还降低了对硬件资源的需求量，成本较低，可广泛应用于声纳系统测试技术领域。

摘要： 本发明涉及一种合成孔径声纳运动误差估计测试系统及方法，其特征在于，该系统包括：声纳回波信号计算模块、模拟输出模块和测试评估模块；所述的声纳回波信号计算模块，用于根据设定的工作参数、声纳基阵运动信息、模拟的场景信息和相位误差信息e(y)来计算出声纳回波数字信号；所述的模拟输出模块，用于将所述的声纳回波信号计算模块输出的声纳回波数字信号转换为声纳回波模拟信号，并输入给合成孔径声纳系统来估计得到相位误差e