虛擬海洋環(huán)境中被動拖曳聲納實時仿真系統(tǒng).pdf

1、隨著軍事科學技術的不斷發(fā)展，水下目標的感知和傳遞日益受到人們的關注。特別是在當今的海戰(zhàn)中，對敵方信息的及時捕獲，具有非常重要的戰(zhàn)略位置。水下被動聲納作戰(zhàn)模擬是海戰(zhàn)場軟環(huán)境建設的重要分支，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)境下拖曳聲納被動作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)的實時仿真技術所包含的被動探測目標信號的產(chǎn)生、虛擬海洋環(huán)境的模擬、接收信號數(shù)據(jù)的計算以及對被動接收信號的處理等幾個部分進行了深入研究。在linux系統(tǒng)下的gcc編輯器中完成軟

2、件代碼的編寫，結合高配置刀片服務器等硬件設備，最終構建出拖曳聲納被動作戰(zhàn)性能實時模擬系統(tǒng)。利用此系統(tǒng)，不僅可以仿真實時生成虛擬海洋環(huán)境中的被動聲納接收信號，還可以對接收信號進行實時的進一步處理。
　　本文首先介紹了被動拖曳聲納實時仿真系統(tǒng)的系統(tǒng)架構，給出仿真系統(tǒng)設計的總體思路，根據(jù)實現(xiàn)功能的差異性來劃分功能模塊，并給出各功能模塊實現(xiàn)流程框圖。接下來分析了虛擬海洋環(huán)境的模擬，包括傳播損失預報、三維聲場仿真建模以及海洋環(huán)境噪聲的模擬，

3、給出了海洋環(huán)境噪聲的仿真結果。之后詳細介紹了各軟件仿真模塊的仿真原理和實現(xiàn)流程，包括目標信號模塊、接收信號模塊、波束形成模塊、寬帶能量檢測模塊、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器上并行實現(xiàn)，從而提高運算速度，達到對系統(tǒng)作戰(zhàn)功能實時模擬的要求，可以對多目標同時進行實時探測，并給出單機調試的運行結果分析和聯(lián)機調試的計算耗時分析。本仿真系統(tǒng)可以有效地縮短聲