基于双基地模型的鱼雷自噪声仿真预报

徐园园，王明洲，蒋继军，李 斌

(1.中国船舶重工集团公司第七〇五研究所，陕西西安710075;2.水下信息与控制重点实验室，陕西西安710075)

0 引言

鱼雷自噪声直接影响信噪比和信号处理的性能。因此，自噪声的研究与预报对鱼雷的声自导作用距离和探测精度等有着重要意义。

鱼雷在水下航行时，螺旋桨产生的空化或机械振动转化为水下声波传到鱼雷头部声呐，是鱼雷自噪声的重要组成部分。在航速超过20 kn的情况下，自噪声中螺旋桨噪声占主导地位［1］。鱼雷速度越高，螺旋桨噪声越大，相应自噪声也越强。

螺旋桨噪声通过海水传到鱼雷头部声呐的路径如图1所示。通过路径A海洋中的散射体反向散射螺旋桨噪声，引起了体积散射自噪声;通过路径B海面反向散射螺旋桨噪声，引起了海面散射自噪声;路径C为海底散射路径。

本文研究在高频段、高航速条件下，螺旋桨噪声通过A，B，C三种声散射路径传播到鱼雷头部声呐形成自噪声的强度。

1 鱼雷自噪声散射模型

本文依据文献［2-3］，区别以往文献资料［4-8］对流噪声和机械噪声的研究，基于双基地的混响散射模型基本理论，推导螺旋桨散射自噪声。但在混响散射模型中杂波噪声为窄带脉冲，时间域上只在脉宽T内有信号，而自噪声在时间域上连续，任意时刻都存在噪声信号，这直接导致了散射体元选法的差异，将在下文中详细叙述。视鱼雷头部声呐为无指向性换能器，设换能器与螺旋桨噪声源的距离(雷长)为L。

1.1 体积散射自噪声

海洋本身或其体积之中包含大量不均匀的粒子，阻挡了照射到它们上的一部分声能，并把这部分声能再辐射回去，将这些散射体反向散射的螺旋桨噪声称为体积散射自噪声。……