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声纳系统的实际性能与海洋环境密切相关。传统的声纳性能预报很少考虑环境不确定性的影响。近十几年来,海军作战范围已经从深海向浅海区域转移,浅海环境的时空变化非常大,环境参数的空间非均匀性分布和时间变化不确定性限制了传统声纳性能预报系统的预报效果。因此,海洋环境参数不确定条件下的声纳性能预报逐渐成为一个热点研究问题。
本文首先讨论声速剖面、海深、海底底质声学参数不确定性以及目标深度未知对声场分布和声纳性能预报的影响,然后在此基础上提出一种环境参数不确定情况下基于贝叶斯估计的声纳性能预报方法-最佳贝叶斯处理器,把声纳性能预报问题转化为统计学的假设检验判决问题。将环境参数和目标位置的不确定性对声纳性能预报的影响转化为接收信号矩阵的不同实现。分别利用Monte Carlo评估方法和接收机工作特性近似解析表达式,计算虚警概率和检测概率,给出接收系统工作特性曲线。利用NRL标准不确定环境模型检验比较Monte Carlo方法和近似ROC解析表达式的预报结果,并对某型号声纳进行性能预报。最后从声纳方程和优质因子角度提出一种环境参数不确定情况下的声纳作用距离预报方法。这种方法考虑不确定性因素影响,预报结果更加客观实际,更具有合理性。利用新的作用距离预报方法对某型号声纳作用距离进行预报,并对预报结果进行了试验验证。