基于水下等离子体的窄脉冲超宽带声纳信号产生机理研究

密切结合水下目标精确探测的迫切需求，依托信息和物理领域的研究成果，提出基于水下等离子体的大功率窄脉冲超宽带声纳信号产生方法；研究并掌握水下等离子体产生机理和发声机理，为水下等离子体技术在超宽带声纳系统中的应用奠定基础；建立大功率窄脉冲超宽带声纳的信号模型与仿真系统，给出该信号的波形特性和设计方法，为超宽带声纳研究提供有力的工具；结合实验研究，分析大功率窄脉冲超宽带声纳信号的特性参数，深入研究水下等离子体大功率窄脉冲超宽带声纳信号的产生机理、控制方法和发射方法，设计能满足应用需求的新型声纳信号产生方案，突破超宽带技术在声纳发射系统中应用的关键技术；初步构建基于水下等离子体的大功率窄脉冲超宽带声纳信号产生、特性分析和波形设计的理论体系。本项目的研究成果可有效提高声纳系统的水下目标精确探测能力，可广泛应用于高速鱼雷、近程防御系统等军事领域和雷达、通信、地震探测、医学检测等民用领域。

本项目密切结合水下目标精确探测的迫切需求，依托信息和物理领域的研究成果，研究分析了各种大功率脉冲声纳信号产生方法及特性，提出基于水下等离子体的大功率窄脉冲超宽带（UWB）声纳信号产生方法；建立、改造和完善了水下等离子体UWB声纳信号产生实验系统，开展了一系列大功率水下等离子体UWB声纳信号特性实验；深入研究了水下等离子体声纳信号产生机理、信号特性及水下等离子体声源的工作特性和测量控制方法；建立了水下冲击波聚焦声场非线性模型，研究了水下等离子体声源多元聚束叠加方式，提出了有效的大功率远距离UWB声纳信号定向发射方法；研究了UWB声纳信号的换能器响应特性和接收机设计方法，探索了大功率UWB脉冲信号的远程水声通信性能和对声纳接收机的压制干扰特性。. 本项目发表研究论文及会议报告35篇，初步奠定了基于水下等离子体的大功率窄脉冲超宽带声纳的理论基础，可有效提高声纳系统的水下目标精确探测能力，可推广应用于高速鱼雷、近程防御系统等军事领域和雷达、通信、地震探测、医学检测等民用领域。