航空吊放聲納主動方式暴露距離研究*

孫明太，周利輝，秦 鋒

(海軍航空工程學(xué)院青島校區(qū)，山東 青島 266041)

航空吊放聲納是一種重要的航空探潛設(shè)備，具有一些優(yōu)勢，如搜索速度快、工作深度可變。但吊放聲納在主動方式工作時，易在遠距離被潛艇被動聲納或偵察聲納發(fā)現(xiàn)。為了避免潛艇提前發(fā)現(xiàn)吊放聲納而采取對抗措施，需有效估計吊放聲納主動工作暴露距離［1］。聲納探測距離的估計一般采用水下聲場和聲納方程方法，建立各種聲場計算模型對傳播損失進行計算，而聲納方程則主要采用等效平面波聲強(EPWI)定義。在目標和吊放聲納處海水介質(zhì)特性阻抗不同時，EPWI聲納方程存在一定的誤差，本文提出聲能量(AE)即平方聲壓時間積分聲納方程體系和高斯束射線Bellhop模型計算吊放聲納主動方式暴露距離。

1 聲能聲納方程

由于在聲源和傳感器處海水介質(zhì)特性阻抗不同時，EPWI聲納方程存在一定誤差。為了消除誤差，可采用均方聲壓(MSP)定義的聲納方程［2-3］。而吊放聲納主動方式發(fā)射聲脈沖時，聲功率并不恒定，因此采用SAP)來定義聲納方程。

設(shè)距離吊放聲納足夠小距離s0(m)處的信號聲壓為q0(t)，潛艇聲納基陣處的信號聲壓為qS(t)，聲能量傳播損失因子為F，則

吊放聲納發(fā)射聲源能量級定義為(括號內(nèi)為單位，re代表參考值):

若在脈沖持續(xù)時間δt內(nèi)功率恒定，設(shè)均方聲壓(MSP)聲源級為SL，則

到達潛艇聲納換能器x處的信號能量QSE=應(yīng))內(nèi)信號均方聲壓QS恒定，則QSE=QSδt。

聲能量傳播損失為

設(shè)環(huán)境噪聲聲壓為 qN(t)，噪聲能量為 QNE=∫［qN(t)］2dt，噪聲能量級為