[发明专利]一种全艇多螺旋共形稀疏布阵方法在审

专利信息
申请号: 201910597626.8 申请日: 2019-07-04
公开(公告)号: CN110515062A 公开(公告)日: 2019-11-29
发明(设计)人: 诸洁琪;陈伏虎;黄迪;楼万翔;侯觉 申请(专利权)人: 中国船舶重工集团公司第七一五研究所
主分类号: G01S7/521 分类号: G01S7/521;G01S15/66;G01S15/88
代理公司: 33101 杭州九洲专利事务所有限公司 代理人: 陈继亮<国际申请>=<国际公布>=<进入
地址: 311499 浙江省*** 国省代码: 浙江;33
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 共形 螺旋线 全艇 栅瓣 阵元 稀疏 波束 表面共形 工作带宽 工作频率 宽带空间 声纳基阵 使用功能 不重叠 宽频带 声基阵 水听器 艇壳体 单条 基阵 密排 旁瓣 声纳 使能 融为一体 检测 观察
【说明书】:

发明涉及声纳基阵布阵方法设计领域,具体是一种全艇多螺旋共形稀疏布阵方法,该方法是在艇壳体表面共形布置多条螺旋线阵,通过计算设置螺旋线数,使各单条螺旋线阵的栅瓣均不重叠;通过计算设置每一条螺旋线阵的阵元间距,使能在单个栅瓣的波束宽度范围内均无其他栅瓣产生;从而降低多螺旋共形阵旁瓣,实现稀疏布阵下的全方位宽频带检测。本发明目的是提高全艇共形阵工作带宽、减少阵元数量、降低成本。全艇共形阵声纳取消了传统多个声基阵分别对应不同工作频率、观察范围、使用功能的方式,将各个基阵的作用融为一体。该方法相比于传统密排共形布阵方法,可极大降低阵元数量,能用较少的水听器实现宽带空间处理,提高共形阵性价比。

技术领域

本发明涉及声纳基阵布阵方法设计领域,主要是一种全艇多螺旋共形稀疏布阵方法。

背景技术

全艇共形阵声纳是未来声纳技术发展的一种趋势,其取消了传统多个声基阵分别对应不同工作频率、观察范围、使用功能的方式,将各个基阵的作用融为一体,主要优点有:

(1)工作频率从低频到高频全频带覆盖,满足警戒跟踪、定位、识别、侦察、通信等全功能要求;

(2)观察范围上满足全空间覆盖,而且各个方向上阵增益均不小于多个独立声基阵对应的阵增益;

(3)全阵采用同一种水听器,在幅度一致性、相位一致性、时间一致性上均优于多阵数据融合性能。

在具有诸多优点的同时,全艇共形阵在实现上存在阵元数量过多,处理量大等问题。因此,在进行全艇共形布阵时,需考虑满足宽频带的同时对布阵进行优化设计,减少阵元数,使之具有可行性,并降低成本。

双(多)螺旋阵在4π立体空间内均有较好空间采样,同时工作频率范围大、布阵冗余性小。当频率大于一个门限值时,指向性指数为一个恒定值10log 10(MN),因此可以把双(多)螺旋阵视为“恒增益阵”。双(多)螺旋结构不会出现栅瓣,即使在非常高的频率上,也没有出现大旁瓣,而且旁瓣级也没有显明的提高,因此,双(多)螺旋阵可以认为一个“极宽带阵”。

一般意义双(多)螺旋线阵为无遮挡、无障板、垂直螺旋的阵形,与艇体共形阵阵形存在较大的区别。本文提出的全艇螺旋共形稀疏布阵方法,将借鉴双(多)螺旋线阵的思路,综合考虑多螺旋共形阵螺旋线数、阵元间距、阵元数对指向性性能的影响,针对艇形设计满足宽带性能的新型全艇共形螺旋稀疏布阵方法,其阵元数为小于以半波长布阵的全艇共形阵阵元数的1/10,且在宽带工作频率上均具有较低的旁瓣。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足,而提供一种全艇多螺旋共形稀疏布阵方法,相比于传统密排共形布阵方法,可极大降低阵元数量,能用较少的水听器实现全方位宽带空间处理,且不产生栅瓣,提高共形阵性价比。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。一种全艇多螺旋共形稀疏布阵方法,该方法是在艇壳体表面共形布置多条螺旋线阵,通过计算设置螺旋线数,使各单条螺旋线阵的栅瓣均不重叠;通过计算设置每一条螺旋线阵的阵元间距,使能在单个栅瓣的波束宽度范围内均无其他栅瓣产生;从而降低多螺旋共形阵旁瓣,实现稀疏布阵下的全方位宽频带检测。

更进一步的,该方法具体包括如下步骤:

(1)、计算所需旁瓣级Lb对应的螺旋线数k;

假设某单条螺旋线阵在θim方向具有栅瓣,多螺旋共形阵全阵旁瓣控制在Lb以下,则以其他单条螺旋线阵在θim方向幅度为最大旁瓣幅值BPmax计算,需要螺旋线数为:

其中i为单条螺旋线阵的序号,m=1,2…;

(2)、计算所需旁瓣级对应的波束宽度;

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于中国船舶重工集团公司第七一五研究所,未经中国船舶重工集团公司第七一五研究所许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201910597626.8/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top