潜艇光电装备技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:哈尔滨工程大学出版社

作者:张坤石 编

出品人:

页数:579

译者:

出版时间:2007-5

价格:120.00元

装帧:

isbn号码:9787810738156

丛书系列:舰船现代丛书

图书标签:

• 科学
• 技术
• 工程
• 军事
• 潜艇
• 光电装备
• 技术
• 水下光学
• 光电工程
• 军事技术
• 国防科技
• 电子工程
• 探测技术
• 通信技术

图书简介：《现代水声对抗与信号处理技术》 图书定位与主题概述： 本书深入剖析了现代水声对抗领域的前沿技术与核心理论，聚焦于水下声学系统的探测、识别、对抗及信号处理的复杂工程问题。全书结构严谨，内容覆盖从水下声场的物理传播机理到先进的数字信号处理算法在水声对抗中的实际应用。本书旨在为从事水声工程、海洋电子信息系统、声纳技术研发及相关领域研究的专业人士、工程师和高年级学生提供一部系统、深入且具有高度实践指导价值的参考著作。 第一部分：水下声学环境与传播基础 本部分构建了理解水声对抗系统工作基础的理论框架。首先，详细阐述了海水声学特性的物理基础，包括温度、盐度和深度的耦合对声速场的影响，并引入了海洋学中的关键概念如温跃层、声影区和声波折射。 随后，本书系统回顾了水下声波的传播模型。重点讨论了射线理论在浅海和深海环境中的适用性与局限性，并着重介绍了波动方程方法，特别是快速积分变换（Fast Field Program, FFP）和有限元法（FEM）在复杂声学结构中传播建模的强大能力。书中包含了大量的案例分析，展示了如何利用这些模型来预测目标信号的到达路径、强度衰减和多途效应。 第二部分：水声探测系统与目标特性 本部分转向水声探测系统的设计原理与目标体的声学特征。 主动声纳系统： 详细分析了脉冲压缩技术、频率调制（FM）和线性调频（LFM）信号的设计与解调。重点探讨了提高信噪比（SNR）的关键技术，如波束形成（Beamforming）——包括延迟求和、自适应波束形成（如MVDR、LCMV）在抑制干扰和提高空间分辨率方面的应用。书中特别分析了高分辨率合成孔径声纳（Synthetic Aperture Sonar, SAS）的成像原理、数据采集与图像重建算法，强调了运动补偿在实现高精度成像中的重要性。 被动声纳系统： 深入阐述了噪声源的分类与特性，包括海洋环境噪声、平台噪声和水声目标辐射噪声。被动探测的核心在于信号的有效分离和识别。本书详细介绍了低频、宽带信号的谱分析技术，如短时傅里叶变换（STFT）、小波变换以及更高阶谱分析方法，用于特征提取和信号分类。 目标特性分析： 涵盖了水下目标（如潜艇、水面舰艇）的声学特征建模，包括艇体线谱、宽带辐射噪声的产生机理。特别引入了目标散射截面（TSS）的概念，分析了不同入射角度和频率下目标的后向散射特性，以及平滑表面理论、几何绕射理论在预测复杂结构回波中的应用。 第三部分：现代水声信号处理核心技术 这是本书技术深度体现的核心部分。它聚焦于如何从高噪声、低信噪比的水下数据流中提取有价值的信息。 自适应滤波与干扰抑制： 深入讲解了维纳滤波器在最佳线性无失真接收中的应用。重点阐述了基于最小均方误差（LMS）和递归最小二乘（RLS）算法的自适应噪声消除器（ANC）和自适应波束形成器，用于实时消除平台自身噪声或特定方向的干扰源。 目标检测与跟踪： 详细介绍了经典的卡尔曼滤波（KF）及其扩展形式（EKF、UKF）在水下目标跟踪中的应用，特别讨论了在非线性运动模型和观测模型下的参数估计问题。在检测方面，本书对比了恒虚警率（CFAR）检测器的各种变种（如CA-CFAR, OS-CFAR），并探讨了基于统计决策理论的检测性能分析。 模式识别与机器学习在水声中的应用： 引入了最新的研究进展，探讨了如何利用深度学习模型（如卷积神经网络 CNN、循环神经网络 RNN）对水声信号进行高精度分类和识别。内容包括特征层面的深度学习融合、时频分析特征的优化，以及用于区分不同类型水下载体的分类器设计。 第四部分：水声对抗策略与技术 本部分将理论应用于实际对抗场景，探讨了主动和被动对抗手段。 主动对抗： 详细介绍了干扰技术，包括欺骗干扰（生成虚假目标回波）和饱和干扰（通过高功率淹没接收机）。分析了声学反制诱饵（Decoys）的投放策略、声学特性匹配设计，以及如何通过优化干扰信号的时频结构来最大化其对敌方声纳系统的效能损失。 被动对抗（潜艇静音技术）： 从系统角度剖析了降低平台自身辐射噪声的技术途径。内容涵盖了低噪声推进系统（如涵道螺旋桨、泵喷推进器）的设计准则、机械振动的源头隔离与阻尼技术，以及声学吸收入射材料（Anechoic Tiles）的结构设计、吸声机理和声学性能的测试与评估方法。 综合应用与展望： 本书的最后一章将以上技术融合成完整的作战系统，分析了多传感器信息融合（Multi-sensor Fusion）在提高水下态势感知鲁棒性中的作用，讨论了数据链、时间和空间同步的挑战。最后，对水声对抗技术在极端水域环境（如极地、高混响区）中的未来发展方向进行了前瞻性分析。 本书特色： 本书理论深度与工程实用性并重，不仅系统梳理了经典的水声理论，更融入了近年来在自适应处理、高分辨率成像和深度学习应用方面取得的最新成果。配有大量的数学推导、算法流程图以及仿真结果分析，力求使读者能够掌握从原理到实现的完整技术链条。 --- （总计约1500字）

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要说这本书的特色，那就不得不提它对“材料科学”与“极限环境适应性”的关注。在许多介绍光电设备的书籍中，往往只是一笔带过对耐压、抗腐蚀等工程要求的描述。然而，在这本《潜艇光电装备技术》中，作者似乎对水下严酷环境有一种近乎偏执的关注。光电系统部件在数千米水深下面临的巨大静水压力、伽马射线辐射、以及持续的盐雾腐蚀，对材料的微观结构和光学窗口的稳定性提出了近乎苛刻的要求。书中用了整整两章来探讨特种玻璃、复合陶瓷以及新型镀膜技术在保证高透光率的同时，如何维持机械强度和化学惰性。我印象特别深刻的是关于“自修复涂层”的介绍，尽管目前可能还处于理论或早期试验阶段，但这种前瞻性的探讨显示了作者对未来技术趋势的深刻洞察力，这本书的视野显然超越了当前的工程应用，更像是一份面向未来三十年的技术路线图。

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这本书的结构安排非常独到，它没有采用传统的“部件介绍”式写法，而是更倾向于“任务驱动型”的叙事逻辑。我尤其欣赏作者在论述“目标识别与跟踪”这一章节时所采用的视角。它不仅仅罗列了各种传感器——从被动红外到主动激光雷达——的性能指标，而是将这些技术置于实际作战场景中进行模拟推演。例如，在描述如何区分海面舰船的红外特征和海洋环境背景噪声时，作者构建了若干个极具挑战性的“低信噪比”场景，并详细解析了光电系统如何通过多源信息融合（Multi-Sensor Fusion）来提高识别的准确率和鲁棒性。这种从实战需求出发反推技术实现的写作手法，极大地提升了阅读的代入感。读到这里，我甚至产生了一种身临其境的感觉，仿佛正坐在一艘静默的潜艇中，通过冰冷的显示屏努力捕捉远方的微弱信号。对于想要了解信息时代水下感知能力如何塑造现代海权的国家安全战略的人来说，这无疑是一本极具启发性的著作。

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这本书的整体价值，我认为在于它构建了一个跨越多个工程学科的知识体系。它不仅是光电工程师的案头参考书，更是一本面向战略规划者的“技术可行性评估手册”。我特别赞赏其中关于“信息安全与抗干扰能力”的论述。在现代战争中，光电系统不仅是信息获取的工具，也可能成为被攻击的目标。书中详细分析了针对高精度光电系统的欺骗性干扰（Deception Jamming）手法，以及如何通过引入随机化、宽带化处理来增强系统的隐蔽性和抗毁性。这部分内容让我意识到，装备的先进性不仅体现在其性能指标的“高”，更体现在其生存能力的“韧”。它提醒我们，任何先进技术都是一把双刃剑，如何在提高效能的同时确保其在实战中的可靠性与安全性，才是光电装备技术真正的核心所在。这本书提供的思考深度远超我最初的预期，它真正做到了将技术深度与战略广度完美结合。

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对于我这样习惯于快速获取关键信息的读者来说，这本书在“数据可视化”方面的处理堪称典范。它避免了冗长晦涩的数学推导，而是大量使用了精美的三维模型图和流程图来解释复杂的光路设计和信号处理流程。特别是涉及到“水下激光通信”的那一部分，作者用一系列动态的示意图，直观地展示了相位共轭技术如何补偿湍流引起的波前畸变。这种图形化的表达方式，将原本抽象的光学物理现象具象化了。此外，书中还穿插了一些历史性的“技术突破点”，比如某个特定时期，哪家研究所攻克了某项关键的抗眩光技术，使潜艇能够在近岸复杂光照条件下执行侦察任务。这些“幕后故事”的穿插，使得技术讲解不再枯燥，而是充满了人与自然、人与技术博弈的戏剧性张力，极大地丰富了阅读体验。

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这本《潜艇光电装备技术》的书籍，光看书名就让人对深海世界的神秘装备充满了好奇。我原本以为这会是一本偏向硬核工程学的技术手册，侧重于光电系统在水下复杂环境下的物理原理和机械设计。然而，当我翻开它时，发现它更像是一部深入浅出的技术史诗。书中不仅详尽地介绍了现代潜艇上光电探测、瞄准与观察系统的演进历程，更难能可贵的是，它将这些尖端技术与军事战略、海洋勘测等宏大主题结合起来阐述。比如，关于潜望镜与光电桅杆的迭代，作者没有停留在简单的技术参数对比，而是花了大量篇幅描述了从机械传动到全数字化成像的转变，如何彻底改变了潜艇指挥官对海面战场态势的感知能力。特别是对“水下能见度”这一核心难题的剖析，通过大量的案例和图表，清晰地展示了水团光学特性对成像质量的影响，以及如何利用先进的图像处理算法来补偿这些不利因素，这种深入浅出的讲解方式，让一个非专业人士也能感受到其中蕴含的工程智慧和创新精神。

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