当前课程知识点:声纳技术 > 第六章 声纳测速技术 > 6.1 测速导语 > 6.1.1 学习视频
本知识点是对整个测速部分的一个总述,是学习后续具体内容的基础。
大家好
从本次课开始我们学习声纳的测速技术
首先来看导语
通过前面的学习
我们知道水平面内目标的位置
可以测量其方位和距离来确定
但在实际作战中
目标通常都处于运动状态
为了指挥武器的射击
特别是鱼雷和导弹的发射
更重要的是需要知道目标的瞬时速度和加速度
以便给出武器射击的提前量
因此目标速度的测定
也是声纳的重要任务之一
如图所示
目标以速度V在一定时间内
从B1点移动到B2点
其中
A代表本舰声纳
很显然
这里的速度是一个矢量
它有数值和方向
可以将该矢量分解为径向分量和切向分量
我们称之为径向速度和切向速度
其中
沿着目标与声纳之间连线方向
的速度分量称为径向分量
用vr表示
垂直于目标和声纳之间连线
的速度分量称为切向分量
用vt表示
因此
要测定目标的速度
就应该测出速度的方向和数值大小
或者测出目标的径向速度和切向速度
但实际上
并非所有的测速方法都能够测出矢量速度
那么具体如何测速呢
速度的定义是运动物体在某个方向上
单位时间内所经过的距离
如果在已知时间Δt内
测得随时间变化的目标位置
便能够知道目标的速度
也就是说
凡是能测定运动目标位置的系统
都能测得速度参量
径向速度是距离的变化率
切向速度可以认为是方位角的变化率
因此只要测得随时间变化的距离和方位角
就能分别测出
目标的径向速度和切向速度
这种直接的测速方法称为位变率测速法
对于被动声纳而言
由于早期声纳无法测量目标的距离
因此无法测量径向速度
仅仅能够通过位变率法
测得目标的切向速度
还有一种比较常见的
被动声纳测速方法
称为收听法
是由声纳员通过收听目标舰艇
的噪声特性来确定目标速度的
但仅能判断目标速度的大小
无法确定其方向
随着20世纪70年代
被动测距声纳的出现
使得用位变率法测量目标径向速度
从而测量速度矢量成为可能
而对于主动声呐
同样
可以利用位变率法来测量
目标径向速度和切向速度
从而测量目标的速度矢量
另外
主动声纳当发射脉冲信号时
我们可以通过两次测量目标距离来
测定其相对声纳的运动速度
即径向速度
如图所示
发送第一个脉冲时
可以通过目标回波测算出
目标相对于声纳的距离R1
当间隔周期T后发射第二个脉冲
假设目标正以速度v面向声纳运动
此时测得的目标距离为R2
则R1减R2除以间隔时间T
就可以得到目标的径向速度
另外
我们知道
当目标和声纳之间存在相对运动时
会产生多普勒频移
因此还可以通过发射连续单频
或调频信号的方法
测量接收回波的多普勒频移
来得到目标的径向速度
近年来
水下武器特别是水下导弹
发射技术的发展
往往需要在导弹发射前
测得其相对地的速度
以确定导弹发射的初始参数
另外
大型船只靠港、靠码头
以及水下自主导航等
都需要舰船能够精确地
测量自身速度
因此本舰速度的测定
也是声纳测速的重要组成部分
本舰速度的测定主要有
多普勒测速法和相关测速法两种
两种方法都是将海底或者
某一水层作为参照物
通过向其发射信号
并从接收信号中获取本舰的运动速度
综上所述
我们围绕位变率法 脉冲测速法
多普勒测速法这三种目标测速法
以及多普勒测速和相关测速
两种本舰速度的测定方法
展开测速部分的讨论和学习
本次课就学到这里
再见
-1.1 从美人鱼看什么是声纳
--1.1.3 本节小测验
-1.2 声纳的发展简史
--1.2.3 本节小测验
-1.3 从一艘潜艇看声纳的分类
--1.3.3 本节小测验
-1.4 声纳方程
--1.4.3 本章小测验
-1.5 声纳系统的战术和技术指标
-2.1 初识声纳信号
--2.1.3 本节小测验
-2.2 主动声纳信号的描述
--2.2.3 本节小测验
-2.3 从汽笛声看多普勒频移
--2.3.3 本节小测验
-2.4 从分辨力的角度看模糊函数
--2.4.3 本节小测验
-2.5 常用主动声纳信号之CW信号分析
--2.5.3本节小测验
-2.6 常用主动声纳信号之LFM信号分析
--2.6.3 本节小测验
-3.1 振幅测向——最大值测向
--3.1.3 本节小测验
-3.2 振幅测向——振幅差值法测向
--3.2.3 本节小测验
-3.3 相位法测向
--3.3.3 本节小测验
-3.4 相位法测向的多值性问题
--3.4.3 本节小测验
-4.1 从手电筒操作看波束形成的原理
--4.1.3 本节小测验
-4.2 加权和加档
--4.2.3 本节小测验
-4.3 直线单波束的指向性
--4.3.3 本节小测验
-4.4 直线多波束的相关问题
--4.4.3 本节小测验
-4.5 波束形成器
--4.5.3 本节小测验
-5.1 测距导语
--5.1.3 本节小测验
-5.2 脉冲测距法
--5.2.3 本节小测验
-5.3 调频信号测距法
--5.3.3 本节小测验
-5.4 调频信号测距法——动目标测距
--5.4.3 本节小测验
-5.5 潜艇侧面为什么有三个阵
--5.5.3 本节小测验
-【选学内容】5.6相位测距法
-6.1 测速导语
--6.1.3 本节小测验
-6.2 矢量速度的测量
--6.2.3 本节小测验
-6.3 又见脉冲——脉冲测速法
--6.3.3 本节小测验
-6.4 目标多普勒测速法
--6.4.3 本节小测验
-6.5 本舰多普勒测速法——基本原理和发射波形
--6.5.3 本节小测验
-6.6 【选学内容】本舰多普勒测速法——误差分析
--6.6.3 本节小测验
-6.7 相关测速
--6.7.3 本节小测验
-7.1 声纳发射机
--7.1.3 本节小测验
-7.2 声纳接收机
--7.2.3 本节小测验
-7.3 设备会说谎吗?
--7.3.3 本节小测验
-7.4 相控发射
--7.4.3 本节小测验
-【选学内容】7.5 匹配滤波器的原理
-【选学内容】7.6 主动声纳信号的匹配滤波
-8.1 航空声纳浮标系统
--8.1.3 本节小测验
-8.2 航空吊放声纳系统
--8.2.3 本节小测验
-期末考试