一种二维高分辨成像声纳的系统设计*

（中国人民解放军91550部队 大连 116023）

1 引言

随着水下工程的不断发展，水下目标的跟踪与测量应用需求越来越大，重视程度也越来越高［1］，尤其是水下目标的运动轨迹测量，对研究目标在水中的运动状态以及姿态稳定控制方法具有重要意义。

对于水下目标的轨迹测量，通常采用外测和内测两种方式，其中外测通常采用水下高速摄像机进行轨迹测量，但摄像机成像效果受海水透明度和照度影响很大，若特定海域的海水浑浊度或照度变差时，图像的清晰度也相应变差，导致目标轨迹测量误差较大，影响测量数据的有效性［2］。而内测方式需要将测试设备加装进运动目标体上，在通常情况下不具备安装条件，无法采用内测的测量手段；而利用高分辨的声纳成像，将其以特定的方式固定在水下平台上，无需改变被测目标体的状态，不影响目标体的可靠性。本文提出采用两部高分辨二维成像声纳对目标体进行成像，将获得的两幅图像信息进行交汇解算得出三维轨迹的方法，并设计验证硬件系统。

2 系统总体组成

高分辨二维成像声纳测量系统对水下目标成像测量方式示意图如图1所示。整个测量系统主要包括两部接收声纳和一部发射声纳、两台声纳显控计算机、事后处理单元五部分构成，如图2所示，其中每个接收基阵由160个基元组成。

图1 声纳系统测量原理示意图

图2 系统组成框图

声纳的电子仓主要完成声学信号的预处理、数据采集与存储、目标图像形成等功能。……