导语

  

内容提要

  

    理查德·P.霍奇思著的《水声学--声呐分析设计与性能》共19章，详细介绍了传感器、指向性和基阵、主动声呐、传播损失、环境噪声、混响、主动目标强度、辐射噪声、自噪声、信号统计检测、分辨差、虚警、可变性和不确定性、建模检测和战术决策辅助、检测累积概率、跟踪定位和声呐设计与评估等。本书适合于水生工程设计人员、声呐使用部门和水声科研人员阅读，亦可作为高等学校水生工程专业学习参考。

    理查德·P．霍奇斯(Richard P．Hodges)是美国麻省理工学院物理学专业理学学士，波士顿大学物理学专业理学硕士，在声呐、运行分析、建模和军事系统仿真等方面拥有40余年的研究经验。他目前任职于Sonalysts公司，担任首席分析师，并且是声呐优化工作组(SOWG)的核心成员，该工作组被美国海军推荐用于辅助战术决策的模型。他还是美国声学学会会员。
    霍奇斯先生在美国海军水下作战中心(NUWC)和其他学校、机构教授海军声呐分析、声学、TMA、战术、武器、损坏和杀伤机理、C4I、非声传感器、平台式动力学武器和NUWC的SIM Ⅱ海军作战仿真使用等。他是SIM Ⅱ的设计师、工程师、分析师和使用者。他负责专家系统战术方法的开发，负责传感器、武器、环境、火力控制系统和平台特性的物理算法建模。他不但完成了现有战术应用调查研究，提出了利用SIM Ⅱ的海基军事系统，还开发了ASW、ASUW、地面打击、AAW和武器模型等。

第1章  声呐导论
  1.1  声波
  1.2  传播速度
  1.3  声波参数
  1.4  多普勒频移
  1.5  强度、声压级和分贝
  1.6  合成声波
  1.7  声在水和空气中的对比参数
第2章  声呐方程
  2.1  信噪比
  2.2  主动声呐方程
  2.3  信号余量
  2.4  品质因数
第3章  换能器、指向性和阵列
  3.1  换能器响应
  3.2  波束响应
  3.3  线阵
  3.4  矩形平面阵
  3.5  幅度束控
  3.7  体积阵
  3.8  乘积定理
  3.9  宽带波束图
  3.10  指向性和阵增益
  3.11  水听器间的噪声互相关
  3.12  线列阵的指向性
  3.13  面阵的指向性
  3.14  体积阵的指向性
  3.15  差分阵
  3.16  乘积阵
  3.17  稀疏阵
  3.18  自适应波束形成
第4章  主动声呐
  4.1  声源级
  4.2  空化现象
  4.3  近场交互作用
  4.4  爆炸声源
  4.5  水下冲击波的物理特性
  4.6  气泡脉冲
  4.7  爆炸声源的优缺点
  4.8  参量声源
第5章  传播损失
  5.1  海洋中的声速剖面
  5.2  斯涅尔定律和界面传播
  5.3  反射和传播系数
  5.4  声透过平板的传播
  5.5  声线轨迹
  5.6  扩展损失
  5.7  海洋中的声吸收
第6章  传播损失：边界效应
  6.1  海况、风速和波高
  6.2  充分发展风浪的Pierson-MoskoWitz模型
  6.3  海面交互作用
  6.4  海底损失
  6.5  波导泄露.低频截止
  6.6  传播损失模型描述
第7章环境噪声
  7.1  环境噪声模型
  7.2  地震噪声
  7.3  海洋湍流
  7.4  航运噪声
  7.5  波浪噪声
  7.6  热噪声
  7.7  降雨噪声
  7.8  环境噪声的时间变化
  7.9  噪声的深度效应
  7.10  噪声指向性
  7.11  冰下噪声
  7.12  环境噪声的空间相干性
第8章  混响
  8.1  散射、反向散射强度和目标强度
  8.2  混响频率扩展与多普勒增益
  8.3  关于混响的重要研究结果
第9章  主动目标强度
  9.1  目标强度的定义
  9.2  大球体的主动目标强度
  9.3  微小球体的主动目标强度
  9.4  简单几何体的目标强度
  9.5  潜艇的目标强度
  9.6  TAP模型
  9.7  水面舰艇的目标强度
  9.8  水雷和鱼雷的目标强度
  9.9  鱼的目标强度
第10章  辐射噪声
  10.1  船舶辐射噪声的通性
  lO.2  螺旋桨的辐射噪声
  lO.3  机械噪声
  10.4  共振噪声
  10.5  水动力噪声
  10.6  平台消声
  10.7  总辐射噪声
第11章  自噪声
  11.1  流噪声
  11.2  湍流噪声相干性
  11.3  乱弹噪声
第12章  统计检测理论
  12.1  引言
  12.2  情况1：已知信号
  12.3  情况2：信号是高斯白噪声
第亚3章  分辨差计算方法
  13.1  连续宽带信号(PBB)
  13.2  连续窄带信号(PNB)
  13.3  主动声呐
  13.4  听力检测
  13.5  显示术语
第14章  虚警、假接触和假目标
  14.1  海洋故事
  14.2  检测失败
  14.3  检测理论
  14.4  虚警概率计算
  14.5  虚假接触／无威胁接触
  14.6  假目标
  14.7  总结和结论
第15章  可变性和不确定性
  15.1  声呐随机变化率
  15.2变化率来源
第16章  建模检测和战术决策辅助
  16.1  品质因数范围或R50％
  16.2  战术辅助决策系统
第工7章  检测累积概率
  17.1  CPD为什么重要
  17.2  离散观察和连续观察
  17.3  λ-σ跳跃模型
  17.4非跳跃处理
  17.5  什么是合适的随机参数
  17.6  计算检测累积概率(CPD)的近似法
第重8章  跟踪、目标移动分析和定位
  18.1  方位跟踪器
  18.2  跟踪和方位测量的基本原则
  18.3  面阵的其他方位误差源
  18.4  线列阵的其他误差源
  18.5  海底反射
  18.6  人工跟踪和自动跟踪
  18.7  定位和目标移动分析
  18.8  测向定位法
  18.9  四方TMA
  18.10  埃克隆德(Ekclund)测距
  18.11  距离和方位TMA
  18.12  其他测向定位TMA法
  18.13  其他TMA和定位方案
第19章  声呐设计与评估
  19.1  频率和尺寸选择
  19.2  计算要求
  19.3  波束形成后的信号处理
  19.4  主动脉冲选择
  19.5  收发合置、收发分置和多基主动声呐
  19.6  模糊函数
  19.7  水雷搜索和海底调查声呐
  19.8  回声探测捕鱼声呐
  19.9  导航
  19.10  船舶定位和海上救援
  19.11  截听接收机
  19.12  通信
  19.13  海洋哺乳动物和主动声呐
附录A
附录B