声纳技术24.1.19声纳定向方法

news2024/11/16 15:35:26

一、基本原理

本质:利用声程差和相位差

声程差:\xi _{a}=dsin\alpha

时间差:\tau =\xi _{a}/c

相位差:\varphi _{a}=2\pi f\tau

二、最大值测向

原理:接收到的信号幅度最大时换能器或基阵的指向性来测量目标方位

优点:简单,利用人耳可判别目标性质,在低信噪比下也可判别目标方位

缺点:定向精度不高,需反复多次判别,不适用于多目标

定向精度分析:被动接收,听觉指示;被动接收,视觉指示;主动测向,视觉指示

三、相位法测向

原理:利用相角指示器来测定两等效阵元之间的相位差

两阵元间相位差:\varphi =2\pi dsin\alpha /\lambda

优点:只需两个接收单元,测向精度与单元本身的方向性和单元形状无关

缺点:定向精度与多值性矛盾

一般用两个多元子阵

用2n个阵元的等间距线阵,分成两半,每一半构成一个等效单元,两等效单元的中心距离为总阵长的一半,用这个两个等效阵元测相位差时刚好不出现多值零点

和差相位测向:两个子阵的两路信号经过和、差和相移处理通过偏角测出目标方位,d/\lambda越大,定向精度越高

四、检相法

原理:将两个输入电压之间的相位差变换为电压,根据电压与相位差的关系测出相位差,进而测出目标方位

五、振幅差值测向法

原理:将两个接收阵的输出相减,偏角越大,差值越大

优点:测向精度优于最大值法

缺点:测向精度不如相位法高,接收作用距离不如最大值法

主要用于对目标的自动跟踪和自动侦查

六、相幅法测向

原理:和差法+相位检波法

七、正交相关测向法

原理:利用信号与干扰的统计特性差异来提高接收系统输出信噪比

设备:极大值相关器和极小值相关器

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