虛擬海洋環(huán)境中被動(dòng)拖曳聲納實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng).pdf

1、隨著軍事科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，水下目標(biāo)的感知和傳遞日益受到人們的關(guān)注。特別是在當(dāng)今的海戰(zhàn)中，對(duì)敵方信息的及時(shí)捕獲，具有非常重要的戰(zhàn)略位置。水下被動(dòng)聲納作戰(zhàn)模擬是海戰(zhàn)場(chǎng)軟環(huán)境建設(shè)的重要分支，在現(xiàn)代海戰(zhàn)中具有十分重要的意義。本文圍繞著虛擬海洋環(huán)境下拖曳聲納被動(dòng)作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)的實(shí)時(shí)仿真技術(shù)所包含的被動(dòng)探測(cè)目標(biāo)信號(hào)的產(chǎn)生、虛擬海洋環(huán)境的模擬、接收信號(hào)數(shù)據(jù)的計(jì)算以及對(duì)被動(dòng)接收信號(hào)的處理等幾個(gè)部分進(jìn)行了深入研究。在linux系統(tǒng)下的gcc編輯器中完成軟

2、件代碼的編寫，結(jié)合高配置刀片服務(wù)器等硬件設(shè)備，最終構(gòu)建出拖曳聲納被動(dòng)作戰(zhàn)性能實(shí)時(shí)模擬系統(tǒng)。利用此系統(tǒng)，不僅可以仿真實(shí)時(shí)生成虛擬海洋環(huán)境中的被動(dòng)聲納接收信號(hào)，還可以對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)的進(jìn)一步處理。
　　本文首先介紹了被動(dòng)拖曳聲納實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)，給出仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體思路，根據(jù)實(shí)現(xiàn)功能的差異性來劃分功能模塊，并給出各功能模塊實(shí)現(xiàn)流程框圖。接下來分析了虛擬海洋環(huán)境的模擬，包括傳播損失預(yù)報(bào)、三維聲場(chǎng)仿真建模以及海洋環(huán)境噪聲的模擬，

3、給出了海洋環(huán)境噪聲的仿真結(jié)果。之后詳細(xì)介紹了各軟件仿真模塊的仿真原理和實(shí)現(xiàn)流程，包括目標(biāo)信號(hào)模塊、接收信號(hào)模塊、波束形成模塊、寬帶能量檢測(cè)模塊、單波束LOFAR分析模塊以及單波束DEMON分析模塊。最后，通過MPI和OpenMP并行程序模型使仿真程序能夠在刀片服務(wù)器上并行實(shí)現(xiàn)，從而提高運(yùn)算速度，達(dá)到對(duì)系統(tǒng)作戰(zhàn)功能實(shí)時(shí)模擬的要求，可以對(duì)多目標(biāo)同時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè)，并給出單機(jī)調(diào)試的運(yùn)行結(jié)果分析和聯(lián)機(jī)調(diào)試的計(jì)算耗時(shí)分析。本仿真系統(tǒng)可以有效地縮短聲