Page 49 - 《应用声学》2020年第4期
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第 39 卷 第 4 期          宁江波等： 近场聚焦逆波束形成的 UUV 平台噪声自适应抵消                                        535


             了目标方位，特别是非合作目标 2，在干扰抵消前几                          其海面反射噪声方位时，目标信号也会被抵消，此时
             乎被掩盖了，但是在干扰抵消后，其方位历程得到了                           需要适当改变 UUV 平台的运动方向，使目标方位
             极大增强。                                             远离噪声所在方位。
                 图18为该段时间内第 40 s的方位谱，从中可以
             看到，在进行自噪声的干扰抵消后，突出了目标信                                           参 考 文        献
             号，去除了因自噪声而产生的虚假目标。
                                                                 [1] 潘光, 宋保维, 黄桥高, 等. 水下无人系统发展现状及其关键
                 结果表明，通过本文的方法进行噪声抵消能有                              技术 [J]. 水下无人系统学报, 2017, 25(2): 44–51.
             效减少尾部自噪声对探测的影响，对本文基于近场                                Pan Guang, Song Baowei, Huang Qiaogao, et al. Devel-
                                                                   opment and key techniques of unmanned undersea sys-
             聚焦逆波束形成的平台噪声自适应抵消方法的正
                                                                   tem[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2017,
             确性给予了合理的验证。此外，根据本文的模型，                                25(2): 44–51.
             直达噪声与海面反射噪声所在方位区域可以根据                               [2] 徐园园, 王明洲, 蒋继军, 等. 基于声散射模型的鱼雷自噪声
             UUV的相关信息进行预测，为避免目标落到该噪声                               特性分析及仿真预报 [J]. 鱼雷技术, 2013, 21(2): 105–109.
                                                                   Xu Yuanyuan, Wang Mingzhou, Jiang Jijun, et al. Char-
             方位中对目标探测产生不利，UUV可以根据提前预                               acteristic analysis and prediction simulation of torpedo
             测噪声方位制定好的目标探测策略，让目标的方位                                self-noise based on acoustic scattering model[J]. Torpedo
             尽可能远离该噪声所在方位区域，使得对目标探测                                Technology, 2013, 21(2): 105–109.
                                                                 [3] 李凯. 水下航行器舷侧阵振动噪声自适应抵消技术研究 [D].
             更加有利。
                                                                   西安: 西北工业大学, 2007.
                                                                 [4] 高伟. UUV 阵列自适应噪声抵消关键技术研究 [D]. 西安: 西
                                 ࣰ੸ખ๗Ғ                             北工业大学, 2014.
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                                 ࣰ੸ખ๗Ց      ᭤Ռͻ                  [5] Anderson V C, Rudnick P. Rejection of a coherent arrival
                   26                       ᄬಖ2
                               ᫹ฉ܁ܦູ                               at an array[J]. The Journal of the Acoustical Society of
                   24                 ᭤Ռͻ
                                      ᄬಖ1                          America, 1969, 45(2): 406–410.
                   22                                            [6] Anderson V C. DICANNE, a realizable adaptive pro-
                  ᑟ᧚/dB  20                                        cess[J]. The Journal of the Acoustical Society of America,
                   18                                              1969, 45(2): 398–405.
                                                                 [7] 李淑秋, 李启虎, 刘金波. 多波束 DICANNE 系统研究 [J]. 声
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                                                                   学学报, 1995, 20(4): 298–301.
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                                                                   Li Shuqiu, Li Qihu, Liu Jinbo. A study of multi-beam DI-
                   12                                              CANNE system[J]. Acta Acustica, 1995, 20(4): 298–301.
                      -150 -100 -50  0   50   100  150           [8] Li Y, Sun C, Yu H, et al. A technique of suppressing
                                   வͯ/(°)                          towed ship noise[C]// IEEE International Conference on
                                                                   Signal Processing. IEEE, 2011.
                       图 18  干扰抵消前后方位谱对比                         [9] 尹天宫. 运动小平台近场干扰抑制技术研究 [D]. 哈尔滨: 哈
               Fig. 18 Comparison of azimuth spectrum before       尔滨工程大学, 2013.
               and after interference cancellation of propeller  [10] 邱龙皓. 水下小平台声矢量阵被动探测技术研究 [D]. 哈尔滨:
                                                                   哈尔滨工程大学, 2019.
               noise
                                                                [11] 刘伯胜, 雷家煜. 水声学原理 [M]. 哈尔滨: 哈尔滨工程大学出
                                                                   版社, 1993.
             5 结论                                               [12] 惠娟, 胡丹, 惠俊英, 等. 聚焦波束形成声图测量原理研究 [J].

                                                                   声学学报, 2007, 32(4): 356–361.
                 本文结合 UUV 平台参数、深度、纵倾角和横滚                           Hui Juan, Hu Dan, Hui Junying, et al. Researches on the
             角信息对平台尾部自噪声传播到舷侧阵的路径建                                 measurement of distribution image of radiated noise us-
                                                                   ing focused beamforming[J]. Acta Acustica, 2007, 32(4):
             模分析，利用聚焦逆波束形成的方法对尾部自噪声                                356–361.
             进行实时抵消，仿真与海试实验结果表明了该方法                             [13] 张志远, 罗国富. 舰船姿态坐标变换及稳定补偿分析 [J]. 舰船
             的有效性和实用性，能够显著提高 UUV 对弱目标                              科学技术, 2009, 31(4): 34–40.
                                                                   Zhang Zhiyuan, Luo Guofu. Coordinate transformation
             的探测能力，可对实际的 UUV 应用提供一定的指
                                                                   of warship pose and analysis of stabilization compensa-
             导。当目标位于尾部自噪声方位以及相关阵元接收                                tion[J]. Ship Science and Technology, 2009, 31(4): 34–40.
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