详情

原文传递垂直发射阵标校研究

论文题名：	垂直发射阵标校研究
关键词：	水下航行器;垂直发射阵;阵元通道;一致性补偿;最大似然估计
摘要：	水下航行器的声隐身性能是决定其作战能力的一项重要指标，声隐身技术作为一项关键技术被广泛深入研究。在声隐身性能测试系统中常用垂直发射阵作为声源，由于制作工艺及基阵硬件等方面的原因，发射阵的阵元通道一致性会存在误差；再加上测试现场受海流、船体摇曳等因素影响，垂直发射阵会偏离竖直状态，导致发射波束无法对准被测目标，影响测量结果的准确性。因此需要对垂直发射阵进行先期校准，现场使用时还需对其方位姿态误差进行补偿，实现对垂直阵的相控发射，提高测试准确度。　　本文基于上述问题展开研究，设计了一套垂直发射阵阵元通道一致性校准方案，运用FFT法和最大似然估计法两种算法，求解出每一路阵元通道相应收发信号间的相位差和相对幅度；并以某一阵元通道为基准，分别求出各阵元通道相对于基准通道的相位一致性和幅度一致性系数，进行阵元通道一致性补偿处理。同时本文提出搭建垂直发射阵标校系统，该系统主要包括了基于STM32F429开发板和CYW11通用型投入式液位仪的液位测量显示模块，用于确定发射阵与水听器水下的确切深度信息，提高实验测试精度；基于PNI SEATRAX姿态仪的姿态实时监测模块，用于获取发射阵在水下的三维姿态角信息，以便补偿因姿态变化导致的时延误差；以及基于PMC66-16AO16板的多通道信源发射模块，运用VC++6.0实现程序编译及界面设计，用于向发射阵传输校准好的发射信号。　　本文工作主要分两大部分，第一部分为校准实验方案的设计，包括对FFT算法和最大似然估计算法的研究，以及校准方案与验证方案的具体设计。第二部分为校准系统的搭建，包括对深度测量模块、姿态监测模块以及多通道发射模块的介绍，以及水池实验分析。
作者：	王谋业
专业：	水声工程
导师：	赵安邦
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文