• 中国科技核心期刊
  • JST收录期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于改进板块元法的标准潜艇收发分置目标强度分析

冯雪磊 李晓伟 李 锦 陈南若

冯雪磊, 李晓伟, 李 锦, 陈南若. 基于改进板块元法的标准潜艇收发分置目标强度分析[J]. 水下无人系统学报, 2018, 26(3): 234-241. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2018.03.008
引用本文: 冯雪磊, 李晓伟, 李 锦, 陈南若. 基于改进板块元法的标准潜艇收发分置目标强度分析[J]. 水下无人系统学报, 2018, 26(3): 234-241. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2018.03.008
FENG Xue-lei, LI Xiao-wei, LI Jin, CHEN Nan-ruo. Analysis on Bistatic Target Strength of Benchmark Submarine Based on Improved Planar Element Method[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2018, 26(3): 234-241. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2018.03.008
Citation: FENG Xue-lei, LI Xiao-wei, LI Jin, CHEN Nan-ruo. Analysis on Bistatic Target Strength of Benchmark Submarine Based on Improved Planar Element Method[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2018, 26(3): 234-241. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2018.03.008

基于改进板块元法的标准潜艇收发分置目标强度分析

doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2018.03.008
基金项目: 国家自然科学基金(11772304)
详细信息
    作者简介:

    冯雪磊(1989-), 男, 博士, 工程师, 主要研究方向为声学换能器设计.

  • 中图分类号: TJ6; TB566

Analysis on Bistatic Target Strength of Benchmark Submarine Based on Improved Planar Element Method

  • 摘要: 收发分置目标强度是双基地和多基地声呐的重要参数, 文中采用改进板块元方法分析了具有复杂结构的标准潜艇收发分置目标强度。首先, 将收发合置的改进板块元方法推广到收发分置的情形, 推导并验证收发分置的改进板块元方法; 然后, 在考虑二次散射和遮挡的情况下, 分析包含外壳、内壳和肋板的双壳体标准潜艇的中高频收发分置目标强度; 最后, 分析了收发分置目标强度的统计特性。结果表明: 1) 改进板块元方法在分置角不大时具有较好的准确度, 避免了坐标变换导致的大量计算, 提高了计算的稳定性; 2) 对于双壳体标准潜艇, 在多数情况下潜艇外壳的一次散射是目标强度的主要贡献, 而外壳的二次散射较小, 当入射方向和散射方向关于艏部或者艉部对称时, 由于镜面反射, 肋板和内壳的贡献较大; 3) 文中计算频率目标强度的统计特性随分置角变化不大。文中的研究可为水中兵器多基地和双基地声呐设计提供依据。

     

  • [1] 赵培聪. 国外声呐技术研究现状与发展趋势[J]. 现代雷达, 2016, 38(8): 20-24, 69.

    Zhao Pei-cong. Study Status and Development Trend of Foreign Sonar Technology[J]. Modern Radar, 2016, 38(8): 20-24, 69.
    [2] 张小凤, 张光斌. 双/多基地声呐系统[M]. 北京: 科学出版社, 2014.
    [3] 徐忠昌, 张明敏, 王旅. BeTSSi模型低频散射声场仿真研究[J]. 计算机与数字工程, 2015, 43(4): 551-553, 575.

    Xu Zhong-chang, Zhang Ming-min, Wang Lü. Numerical Simulation of Acoustic Scattering at Low Frequency for the BeTSSi Submarine[J]. Computer & Digital Engineering, 2015, 43(4): 551-553, 575.
    [4] 张玉玲, 陶猛, 范军. 敷设吸声材料复杂目标的目标强度计算[J]. 上海交通大学学报, 2009, 43(8): 1322-1326, 1331.

    Zhang Yu-ling, Tao Meng, Fan Jun. Target Strength Calculation of Underwater Complicated Targets Coated with Absorbing Materials[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2009, 43(8): 1322-1326, 1331.
    [5] 贾波, 王斌, 范军, 等. 水下目标宽带回波特性的快速计算方法[J]. 上海交通大学学报, 2017, 51(2): 224-228.

    Jia Bo, Wang Bin, Fan Jun, et al. A Fast Computation Method for Broadband Echo Characteristics of Underwater Target[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2017, 51(2): 224-228.
    [6] 彭水, 张明敏, 程广利. 双基地目标强度及回波时域特性研究[J]. 舰船电子工程, 2009, 29(9): 175-177.

    Peng Shui, Zhang Ming-min, Cheng Guang-li. Analysis of Target Strength and Echo in Time Domain for Bistatic Sonar[J]. Ship Electronic Engineering, 2009, 29(9): 175-177.
    [7] 郑国垠, 范军. 双基地声呐目标回波特性研究[C]//2005年中国水声学术会议. 武夷山: 中国声学学会水声分会, 2005.
    [8] Schneider H G, Berg R, Gilroy L, et al. Acoustic Scattering by a Submarine: Results from a Benchmark Target Strength Simulation Workshop[C]//Tenth International Congress on Sound and Vibration. ICSV: Stockholm, Sweden: 2003.
    [9] Cao Y, Wen L, Xiao J, et al. A Fast Directional BEM for Large-scale Acoustic Problems Based on the Burton-Miller Formulation[J]. Engineering Analysiswith Boundary Elemeents(S0955-7997), 2015, 50(1): 47-58.
    [10] Marburg S. Six Boundary Elements per Wavelength: Is That Enough[J]. Journal of Computational Acoustics (S0218-396X), 2002, 10(1): 25-51.
    [11] 范军, 汤渭霖, 卓琳凯. 声呐目标回声特性预报的板块元方法[J]. 船舶力学, 2012, 16(1-2): 171-180.

    Fan Jun, Tang Wei-lin, Zhuo Lin-kai. Planar Elements Method for Forecasting the Echo Characteristics from Sonar Targets[J]. Journal of Ship Mechanics, 2012, 16 (1-2): 171-180.
    [12] 郑国垠, 范军, 汤渭霖. 考虑遮挡和二次散射的修正板块元算法[J]. 声学学报, 2011, 36(4): 377-383.

    Zheng Guo-yin, Fan Jun, Tang Wei-lin. A Modified Planar Elements Method Considering Occlusion and Secondary Scattering[J]. Acta Acustica, 2011, 36(4): 377-383.
    [13] 刘成元, 张明敏, 程广利, 等. 一种改进的板块元目标回声计算方法[J]. 海军工程大学学报, 2008, 20(1): 25- 27, 31.

    Liu Cheng-yuan, Zhang Ming-min, Cheng Guang-li, et al. Improved Planar Element Method for Computing Target Echo[J]. Journal of Naval University of Engineering, 2008, 20(1): 25-27, 31.
    [14] 孙乃葳, 李建辰, 万亚民, 等. 基于改进板块元法的潜艇目标强度预报仿真[J]. 鱼雷技术, 2016, 24(4): 254- 259.

    Sun Nai-wei, Li Jian-chen, Wan Ya-min, et al. Simulation of Submarine Target Strength Forecast Based on Improved Planar Element method[J]. Torpedo Technology, 2016, 24 (4): 254-259.
    [15] 汤渭霖. 用物理声学方法计算非硬表面的声散射[J]. 声学学报, 1993, 18(1): 45-53.

    Tang Wei-lin. Calculation of Acoustic Scattering of a Nonrigid Surface Using Physical Acoustic Method[J]. Acta Acustica, 1993, 18(1): 45-53.
    [16] 张文成, 周穗华, 陈聪聪, 等. 板块元法求目标散射特性中面元划分方法研究[J]. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版), 2014, 38(4): 878-882.

    Zhang Wen-cheng, Zhou Sui-hua, Chen Cong-cong, et al. Research on Element Partition of Planar Element Method in Target Scattering Characteristic Calculation[J]. Journal of Wuhan University of Technology(Transportation Science & Engineering), 2014, 38(4): 878-882.
    [17] 胡泊, 张均平. 潜艇艏端耐压舱壁构型对声目标强度的影响[J]. 中国舰船研究, 2016, 11(6): 22-27.

    Hu Bo, Zhang Jun-ping. Effect Analysis for the Shape of Submarine Bow Pressure Bulkhead upon the Acoustic Target Strength[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2016, 11(6): 22-27.
    [18] Nell C W, Gilroy L E. An Improved BASIS Model for the BeTSSi Submarine: TR2003-199[R]. Canada: Defence Research and Development Canada–Atlantic, 2003.
    [19] 张阳, 李桂娟, 王振山, 等. 改进的板块元遮挡算法 [J]. 声学技术, 2016, 35(4): 319-324.

    Zhang Yang, Li Gui-juan, Wang Zhen-shan, et al. An Improved Plate Element Sheltering Algorithm[J]. Technical Acoustics, 2016, 35(4): 319-324.
    [20] 安俊英, 刘彩芬, 徐海亭. 准确测量水下目标的目标强度[J]. 声学技术, 2000, 19(4): 228-232.

    An Jun-ying, Liu Cai-fen, Xu Hai-ting. Exact Measuring Target Strength of Underwater Target[J]. Technical Acoustics, 2000, 19(4): 228-232.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  766
  • HTML全文浏览量:  1
  • PDF下载量:  313
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2017-11-25
  • 修回日期:  2018-01-30
  • 刊出日期:  2018-06-30

目录

    /

    返回文章
    返回
    服务号
    订阅号