前视声呐圆弧接收阵列结构优化设计

作     者：赵冬冬 李付增 陈朋 毛威波 郭新新 ZHAO Dongdong;LI Fuzeng;CHEN Peng;MAO Weibo;GUO Xinxin

作者机构：浙江工业大学计算机科学与技术学院杭州310023 浙江工业大学信息工程学院杭州310023 中国科学院深海科学与工程研究所三亚572000 

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金项目(62001418) 浙江省自然科学基金项目(LQ21F010011) 浙江省属高校基本科研业务专项资金(RF-C2019001) 中国科学院战略性先导科技专项(A类)(XDA22030302)资助 

出 版 物：《声学学报》 (Acta Acustica)

年 卷 期：2022年第47卷第3期

页      码：329-338页

摘      要：针对前视声呐线阵波束形成各向同性较差及半圆阵有效孔径受限的问题,提出了一种优化的圆弧接收阵列结构设计方法。根据不同的成像开角,设计圆弧接收阵圆心角使全部阵元参与所有来波方向的波束形成。建立圆弧接收阵的远近场聚焦模型,并推导圆弧接收阵的指向性函数,根据边界波束栅瓣阈值条件计算具有最佳波束性能的圆弧接收阵半径。对圆弧阵、线阵及半圆阵在不同扇区开角下的波束性能及扫查开角120°、纵深100 m的仿真图像对比表明,在成像开角为90°到130°时,圆弧接收阵主瓣性能提升了8%,边界波束栅瓣级优化了4%,交叉向分辨深度相对线阵与半圆阵分别增加了20 m和45 m,同时参数存储量仅为线阵的2.7%。该阵列兼具有效孔径大、波束各向同性的优点,能有效提高前视声呐系统探测性能,并降低算法实现难度。

主 题 词：波束形成 阈值条件 波束性能 来波方向 有效孔径 栅瓣 接收阵列 主瓣 

学科分类：082403[082403] 08[工学] 0824[工学-林业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.15949/j.cnki.0371-0025.2022.03.011

馆 藏 号：203111516...