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拖曳线列阵声呐技术发展综述 被引量:21
1
作者 刘孟庵 《声学与电子工程》 2006年第3期1-5,共5页
综述了拖曳线列阵声呐技术发展现状,并指出其未来的发展方向。
关键词 声呐 拖曳线列阵 技术发展
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第四讲 探潜先锋——拖曳线列阵声纳 被引量:16
2
作者 余华兵 孙长瑜 李启虎 《物理》 CAS 北大核心 2006年第5期420-423,共4页
文章介绍了在反潜战中发挥重要作用的拖曳线列阵声纳的工作原理、结构特点、系统组成,同时回顾了拖曳线列阵声纳从第一次世界大战时HayesHC博士的概念到2000年JohnR.Potter等人的细线阵所经历的长达80年的发展过程,最后预计,应用光纤、... 文章介绍了在反潜战中发挥重要作用的拖曳线列阵声纳的工作原理、结构特点、系统组成,同时回顾了拖曳线列阵声纳从第一次世界大战时HayesHC博士的概念到2000年JohnR.Potter等人的细线阵所经历的长达80年的发展过程,最后预计,应用光纤、新声源,采用多线阵结构能进行三维定位的主被动模块化拖曳线列阵声纳是未来的发展方向. 展开更多
关键词 拖曳线列阵 声纳 探潜 反潜战
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浅海声场中拖曳线列阵常规波束形成器对本舰噪声的接收响应 被引量:18
3
作者 马远良 张忠兵 +1 位作者 童立 刘孟庵 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第6期481-486,共6页
以浅海声场模型为基础,通过计算机仿真,研究了拖曳线列阵对本舰噪声的接收响应,对接收本舰噪声的最大阵输出偏离指向本舰的端射方向这一现象给出了合理的解释。这一结果对于拖曳线列阵抑制本舰噪声的研究,以及在浅海环境的正确应用,具... 以浅海声场模型为基础,通过计算机仿真,研究了拖曳线列阵对本舰噪声的接收响应,对接收本舰噪声的最大阵输出偏离指向本舰的端射方向这一现象给出了合理的解释。这一结果对于拖曳线列阵抑制本舰噪声的研究,以及在浅海环境的正确应用,具有重要意义。 展开更多
关键词 浅海声场 拖曳线列阵 常规波束形成器 噪声 接收响应 计算机仿真 声呐系统 模型 舰船
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匹配场噪声抑制:原理及对水听器拖曳线列阵的应用 被引量:16
4
作者 马远良 鄢社锋 杨坤德 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期1274-1278,共5页
近年来水声信道中离散噪声源的抑制问题备受关注。提出一种解决此问题的新的原理。这种原理可称为匹配场噪声抑制(MFNS)。基于作者课题组已有的工作,现已充分理解离散噪声源干扰如何影响水听器拖曳线列阵的性能。在这一发现的启发下,提... 近年来水声信道中离散噪声源的抑制问题备受关注。提出一种解决此问题的新的原理。这种原理可称为匹配场噪声抑制(MFNS)。基于作者课题组已有的工作,现已充分理解离散噪声源干扰如何影响水听器拖曳线列阵的性能。在这一发现的启发下,提出新的匹配场噪声抑制方法。这种方法开发和利用噪声传输信道的特性,达到远优于现有方法的噪声抑制效果。它以匹配场的概念和最优传感器阵列处理的概念相结合,实现离散噪声源的抑制,同时保持最优波束用于接收所需要的远场平面波信号。导出了一个约束最优的MFNS波束形成器,其约束条件是平面波信号响应为一,而离散噪声源的匹配场响应为零。给出了该波束形成器权向量的闭式解。计算机仿真与理论分析的结果十分一致。 展开更多
关键词 匹配场 噪声抑制 水听器 拖曳线列阵 声呐信号处理 传感器阵列处理 海洋航行器 离散噪声源干扰
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拖曳线列阵振荡幅值响应特性 被引量:12
5
作者 朱军 庞永杰 徐玉如 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2003年第2期76-81,共6页
通过欧拉角的变换把拖曳线列阵微元段矢量动力平衡方程在局部坐标系下展开,在时间和空间上作中心差分数值离散平衡方程。将尾绳阻力作为线列阵尾端点的张力,改善因尾端张力为零引起的差分方程奇异性。取有关文献资料中的两个拖曳线列阵... 通过欧拉角的变换把拖曳线列阵微元段矢量动力平衡方程在局部坐标系下展开,在时间和空间上作中心差分数值离散平衡方程。将尾绳阻力作为线列阵尾端点的张力,改善因尾端张力为零引起的差分方程奇异性。取有关文献资料中的两个拖曳线列阵进行了拖点振荡响应计算,计算结果与相应文献资料中线性理论的计算和试验结果基本吻合。最后由仿真计算讨论了拖曳线列阵参数变化对拖点垂向和横向的谐振稳态响应特性。计算结果表明影响拖曳线列阵振荡响应的主要参数是由拖缆长度、拖点航速和拖点振荡圆频率构成的无因次振荡频率。 展开更多
关键词 船舶操纵性 拖曳线列阵 振荡响应 边界条件
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拖缆系统运动仿真 被引量:12
6
作者 罗薇 张攀 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2005年第5期724-726,共3页
建立拖缆的三维运动模型,通过欧拉角的变换把拖曳线列阵微元段矢量动力平衡方程在局部坐标系下展开,在时间和空间上作中心差分数值离散.程序能够计算不同航速定常直航状态下列阵的阵形与姿态,可解决不定常运动(例如回转运动)、考虑海流... 建立拖缆的三维运动模型,通过欧拉角的变换把拖曳线列阵微元段矢量动力平衡方程在局部坐标系下展开,在时间和空间上作中心差分数值离散.程序能够计算不同航速定常直航状态下列阵的阵形与姿态,可解决不定常运动(例如回转运动)、考虑海流等多种运动状况的阵形预测.取有关文献资料中的拖曳线列阵进行了直航、回转运动计算,计算结果与相应文献资料中计算和试验结果基本吻合. 展开更多
关键词 拖缆 运动模拟 有限差分 运动仿真 拖缆 拖曳线列阵 系统 动力平衡方程 运动计算 回转运动 定常运动 文献资料
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分布反馈式光纤激光水听器拖曳线列阵实验研究 被引量:11
7
作者 唐波 黄俊斌 +1 位作者 顾宏灿 毛欣 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期144-151,共8页
为了进一步增大光纤拖曳阵的探测距离,研制了缆径为16mm的32元分布反馈式光纤激光水听器拖曳线列阵.阵元在10~2 000Hz频率范围内的平均声压灵敏度为-142.7dB(re 1rad/μPa),波动幅度小于±2dB.基于声光调制器的时分、波分联合复用... 为了进一步增大光纤拖曳阵的探测距离,研制了缆径为16mm的32元分布反馈式光纤激光水听器拖曳线列阵.阵元在10~2 000Hz频率范围内的平均声压灵敏度为-142.7dB(re 1rad/μPa),波动幅度小于±2dB.基于声光调制器的时分、波分联合复用技术实现了32元光纤激光水听器的多路复用,各个阵元之间以及各个通道之间的串扰均小于-40dB,并完成了静态和动态拖曳湖上实验.实验结果表明,研制的32元分布反馈式光纤激光水听器拖曳线列阵无论是在静态,还是在6~16节的动态拖曳状态,都能对目标形成稳定的波束指向,与GPS轨迹记录完全一致,展现了分布反馈式光纤激光水听器拖曳线列阵在工程上的应用前景. 展开更多
关键词 DFB光纤激光 拖曳线列阵 水听器 多路复用 波束成形
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拖曳线列阵声呐平台噪声的空域矩阵滤波抑制技术 被引量:11
8
作者 韩东 李建 +2 位作者 康春玉 黄海宁 李启虎 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期27-34,共8页
针对拖曳线列阵声呐平台噪声构成近场强干扰影响声呐弱目标探测的问题,利用近场平台噪声的多途传播特性,将匹配场定位技术和平面波目标方位估计技术结合,使用平台噪声到达接收阵的拷贝向量以及平面波方向向量共同设计平台噪声零响应约... 针对拖曳线列阵声呐平台噪声构成近场强干扰影响声呐弱目标探测的问题,利用近场平台噪声的多途传播特性,将匹配场定位技术和平面波目标方位估计技术结合,使用平台噪声到达接收阵的拷贝向量以及平面波方向向量共同设计平台噪声零响应约束空域矩阵滤波器,实现了平台噪声抑制.推导得出滤波器设计最优化问题的最优解,利用广义奇异值分解简化最优解表达式,并给出滤波器对平面波方向向量整体响应误差以及对平台噪声拷贝向量响应。利用平台噪声拷贝向量与远场平面波方向向量相关性,解释了平台噪声构成强干扰的原因,以及滤波后存在探测盲区的原因。由仿真可知,空域矩阵滤波处理可获得更小的探测盲区,同时获得盲区外更高的探测能力. 展开更多
关键词 滤波器设计 噪声抑制 声呐平台 拖曳线列阵 定位技术 矩阵 空域 广义奇异值分解
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应用于拖曳线列阵的分布反馈式光纤激光水听器 被引量:10
9
作者 唐波 黄俊斌 +1 位作者 顾宏灿 毛欣 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期136-142,共7页
为了进一步拓宽端面拉伸增敏的分布反馈式(DFB)光纤激光水听器的工作频带,研制了一种外径为13mm的聚氨酯端面拉伸式增敏结构的DFB光纤激光水听器,建立了其声压灵敏度与聚氨酯材料参数的理论模型,仿真分析了水听器的动态特性与聚氨酯... 为了进一步拓宽端面拉伸增敏的分布反馈式(DFB)光纤激光水听器的工作频带,研制了一种外径为13mm的聚氨酯端面拉伸式增敏结构的DFB光纤激光水听器,建立了其声压灵敏度与聚氨酯材料参数的理论模型,仿真分析了水听器的动态特性与聚氨酯材料参数的关系,并制备了参数经过优化后的双组分聚氨酯材料,制作了水听器原型样品并进行了水声实验研究。实验测得,研制的聚氨酯端面拉伸式增敏结构的DFB光纤激光水听器在10-20000Hz的宽频带内获得了(-137.60±2)dB的声压灵敏度,表明聚氨酯端面增敏式封装有效地拓宽了水听器的工作频带,很好地满足拖曳线列阵的工程化应用要求。 展开更多
关键词 光纤光学 分布反馈式光纤激光 水听器 聚氨酯 拖曳线列阵
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水面舰艇声呐新技术评述 被引量:6
10
作者 徐钧 凌国民 《声学与电子工程》 2003年第3期1-8,共8页
本文概述了当前水面舰艇声呐技术的发展状况和特点,对主要的关健技术进行了分析和评述。
关键词 水面舰艇 声呐 拖曳线列阵 混响 多基地
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基于几何相移模型的双线列阵左右舷分辨技术研究 被引量:7
11
作者 何心怡 蒋兴舟 张春华 《应用声学》 CSCD 北大核心 2004年第2期38-44,共7页
针对双线列阵克服左右舷模糊问题,将双线列阵认为是由两两阵元为一组的偶极子构成的单线列阵,利用几何相移模型对目标进行左右舷分辨,经过理论分析、仿真实验和湖试实验,指出了几何相移模型不仅能解决单频情况下的左右舷模糊问题,而且... 针对双线列阵克服左右舷模糊问题,将双线列阵认为是由两两阵元为一组的偶极子构成的单线列阵,利用几何相移模型对目标进行左右舷分辨,经过理论分析、仿真实验和湖试实验,指出了几何相移模型不仅能解决单频情况下的左右舷模糊问题,而且还能解决信号带宽不太宽情况下(究竟能到多大相对带宽,取决于所设定的左右舷分辨增益门限)的左右舷模糊问题。该方法经湖试实验得到了很好的验证:在信噪比为5dB时,采用该方法处理时,左右舷分辨差超过7dB。在本文设定的高信噪比条件下,证明了几何相移模型的双线列阵左右舷分辨技术是有效的、可行的。 展开更多
关键词 几何相移模型 线列阵 左右舷分辨 拖曳线列阵 声纳通信
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基于多级恒模阵的拖线阵拖转时的阵形自校准方法 被引量:5
12
作者 卓颉 孙超 冯杰 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期263-269,共7页
针对拖船转弯时,弯曲的拖曳线列阵的波束形成和方位估计,提出了一种先盲捕获信号,再校准阵形并估计目标方位的方法。该方法首先利用多级恒模阵对多个独立的目标信号进行盲分离,并估计出拖线阵对目标的方向向量;然后再根据方向向量对拖... 针对拖船转弯时,弯曲的拖曳线列阵的波束形成和方位估计,提出了一种先盲捕获信号,再校准阵形并估计目标方位的方法。该方法首先利用多级恒模阵对多个独立的目标信号进行盲分离,并估计出拖线阵对目标的方向向量;然后再根据方向向量对拖线阵阵形进行校准并估计出目标方位。其中,阵形自校准时的核心问题——一个多维非线性约束最小二乘问题采用了遗传算法进行求解。文中还推导了对阵元位置和目标方位估计的克拉美罗界。针对较大弯曲度拖线阵的计算机仿真实验,结果表明该方法不依赖于阵形就可实现对目标信号的捕获与分离,具有自适应抑制其它方向入射干扰信号的能力,并可以对阵形和目标方位进行有效估计。仿真结果验证了方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 校准方法 线 目标方位估计 多级 计算机仿真实验 目标信号 最小二乘问题 方向向量 拖曳线列阵 线性约束
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单拖线阵声呐左右舷分辨方法及海试验证 被引量:7
13
作者 李厚全 韩树平 +2 位作者 曾广会 董永峰 沈立彬 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期81-85,共5页
针对左右舷模糊是拖线阵声呐的固有缺陷这一问题,依据舰艇机动转向时阵形发生弯曲畸变这一事实,提出了一种基于信号处理手段的左右舷分辨算法以实现自动、快速分辨。该技术首先采用流体动力学阵形预报技术进行实时阵形估计获取阵形数据... 针对左右舷模糊是拖线阵声呐的固有缺陷这一问题,依据舰艇机动转向时阵形发生弯曲畸变这一事实,提出了一种基于信号处理手段的左右舷分辨算法以实现自动、快速分辨。该技术首先采用流体动力学阵形预报技术进行实时阵形估计获取阵形数据;提出了最大似然比准则下最优统计量检验与左右舷抑制比联合的判别算法,能够有效去除虚源假目标,保留真实目标,实现判别左右舷;创新性的提出了分辨结果显示方式,采用-180°^+180°对应左右舷侧,将真实目标亮处理,虚源目标暗处理,以动态实时刷新的舷角-时间历程图的判别形式显示真假目标。海试数据处理结果表明:该技术在舰艇机动时能够实现自动、快速左右舷分辨,分辨显示结果更加直观,克服了现有方法中无法自动判别、时间滞后等缺点,比现有方法快一倍以上。 展开更多
关键词 拖曳线列阵 模糊 左右舷 最大似然比 判别
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光纤光栅水听器拖曳线列阵湖上动态拖曳试验研究 被引量:7
14
作者 黄俊斌 顾宏灿 +3 位作者 谭波 李日忠 高璇 周祖德 《鱼雷技术》 2007年第2期45-47,共3页
为评估光纤光栅水听器拖曳线列阵基本声学性能及其抗加速度和抗流噪声能力,研制了光纤光栅水听器拖曳线列阵湖试样阵。详细描述了光纤光栅水听器拖曳线列阵湖试样阵的结构,介绍了光纤光栅水听器拖曳线列阵湖上动态拖曳试验系统组成、试... 为评估光纤光栅水听器拖曳线列阵基本声学性能及其抗加速度和抗流噪声能力,研制了光纤光栅水听器拖曳线列阵湖试样阵。详细描述了光纤光栅水听器拖曳线列阵湖试样阵的结构,介绍了光纤光栅水听器拖曳线列阵湖上动态拖曳试验系统组成、试验方法和结果,分析了试验数据,试验结果显示超细缆径的光纤光栅水听器拖曳线列阵在动态拖曳条件下,接收的单频信号具有40dB左右的信噪比,展现了在鱼雷等小平台上实现拖曳指导的应用前景。 展开更多
关键词 光纤光栅水听器 拖曳线列阵 动态试验
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潜艇机动时拖曳线列阵阵位预报与参数分析 被引量:6
15
作者 曾广会 朱军 葛义军 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期723-727,共5页
为了研究采用波束形成技术监测本艇辐射噪声技术中拖曳线列阵阵位预报问题,定义了拖曳线列阵阵位与潜艇之间的相互几何关系,采用舰艇拖曳系统耦合动力学模型,仿真预报了潜艇U形机动和操舵定常回转运动时的拖曳线列阵阵位,得到了潜艇航... 为了研究采用波束形成技术监测本艇辐射噪声技术中拖曳线列阵阵位预报问题,定义了拖曳线列阵阵位与潜艇之间的相互几何关系,采用舰艇拖曳系统耦合动力学模型,仿真预报了潜艇U形机动和操舵定常回转运动时的拖曳线列阵阵位,得到了潜艇航速、操舵角度、拖缆长度变化与阵位的相互关系,依据预报结果确定了用波束形成技术监测本艇辐射噪声所应采取的操艇模式及拖曳线列阵布放参数.研究表明,采用定常回转机动可以获得满足本艇辐射噪声监测要求的稳定的拖曳线列阵阵位,拖缆长度和回转舵角对拖曳线列阵阵位影响较大,回转速度对拖曳线列阵阵位影响较小. 展开更多
关键词 潜艇 拖曳线列阵 阵位预报 参数分析
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拖曳线列阵若干关键技术综述 被引量:5
16
作者 朱辉庆 张海生 《声学与电子工程》 2020年第2期54-57,共4页
拖曳线列阵声呐具有工作频率低、声学孔径大和受拖曳平台辐射噪声影响小等优点,在反潜战中发挥重要作用。文章对压电阵和光纤阵的共性关键技术中三个方向:水听器及基阵技术、拖曳噪声抑制技术和左右舷分辨技术进行了分析,并总结上述技... 拖曳线列阵声呐具有工作频率低、声学孔径大和受拖曳平台辐射噪声影响小等优点,在反潜战中发挥重要作用。文章对压电阵和光纤阵的共性关键技术中三个方向:水听器及基阵技术、拖曳噪声抑制技术和左右舷分辨技术进行了分析,并总结上述技术未来的重点研究内容。 展开更多
关键词 拖曳线列阵 水听器 拖曳噪声 左右舷分辨 综述
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拖曳线列阵隔振模块轴向隔振性能测试方法 被引量:5
17
作者 洪有财 孙好广 顾振福 《声学与电子工程》 2001年第3期33-37,共5页
隔振模块是拖曳线列阵的重要组成部分,对其隔振性能测量的方法正处于摸索之中。目前国内研究偏向于模仿它的实际工作状态作模拟测量,而无人作过理论分析。本文先介绍和分析隔振模块的实际工作状况,然后建立物理数学模型,并将其完善成为... 隔振模块是拖曳线列阵的重要组成部分,对其隔振性能测量的方法正处于摸索之中。目前国内研究偏向于模仿它的实际工作状态作模拟测量,而无人作过理论分析。本文先介绍和分析隔振模块的实际工作状况,然后建立物理数学模型,并将其完善成为能实现测量的振动模型。最后依照振动模型和隔振模块的实际工作状态提出了一种更为合理的测量系统。 展开更多
关键词 拖曳线列阵 隔振模块 隔振性能测量 声纳
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矢量拖曳线列阵流噪声时-空相关特性研究 被引量:5
18
作者 马根卯 时胜国 于树华 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期57-61,共5页
为了降低矢量拖曳线列阵流噪声,提高矢量拖曳线列阵的工作性能,需要研究其流噪声场的分布规律,根据细长圆柱外表面湍流边界层(TBL)压力起伏的Carpenter模型,采用波数-频率谱分析方法导出拖线阵护套内圆柱形矢量水听器流噪声场声压和轴... 为了降低矢量拖曳线列阵流噪声,提高矢量拖曳线列阵的工作性能,需要研究其流噪声场的分布规律,根据细长圆柱外表面湍流边界层(TBL)压力起伏的Carpenter模型,采用波数-频率谱分析方法导出拖线阵护套内圆柱形矢量水听器流噪声场声压和轴向质点振速及其时-空相关矩阵的一般表达式,并由数值积分法计算了流噪声场的空间相关性。数值计算结果表明:窄带流噪声轴向相关半径在几十厘米范围内,以半波长布阵的矢量拖曳线列阵各阵元所接收的流噪声在轴向上是近似不相关的;窄带流噪声径向相关性随着频率以及径向位置变化较大;宽带流噪声声压和轴向质点振速之间是近似不相关的,这也为后置信号处理算法抑制流噪声提供理论依据。 展开更多
关键词 矢量水听器 拖曳线列阵 流噪声 自功率谱 相关性 压力起伏 Carpenter模型
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基于万有引力搜索算法的拖曳线列阵稀疏布阵方法 被引量:1
19
作者 胡叙畅 冷翰 《电声技术》 2023年第1期141-144,共4页
针对拖曳线列阵阵元个数多、布阵优化模型复杂以及计算量大等问题,提出了一种基于万有引力搜索算法的拖曳线列阵稀疏布阵模型。采用万有引力搜索算法优化拖曳线列阵阵元布置,并将优化后的非均匀稀疏布阵方式与其他几种不同的布阵方式分... 针对拖曳线列阵阵元个数多、布阵优化模型复杂以及计算量大等问题,提出了一种基于万有引力搜索算法的拖曳线列阵稀疏布阵模型。采用万有引力搜索算法优化拖曳线列阵阵元布置,并将优化后的非均匀稀疏布阵方式与其他几种不同的布阵方式分析比较。非均匀稀疏拖曳线列阵能以较少的阵元数目达到与其他几种布阵相似甚至更好的指向性,并有效解决均匀稀疏拖曳线列阵的栅瓣问题。利用基于万有引力搜索算法的拖曳线列阵稀疏布阵方法能够保证探测能力,降低拖曳线列阵成阵难度,减少成本。 展开更多
关键词 稀疏布阵 万有引力搜索算法 拖曳线列阵
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拖曳线列阵供电故障分析排查及维护 被引量:1
20
作者 任建 《声学与电子工程》 2023年第3期42-44,共3页
拖曳线列阵阵内故障的排查是拖线阵声呐维修的难点。文章从供电角度对常见故障现象进行排查。主要从供电工作原理出发,分析供电故障机理,提出了拖线阵常见故障的查验及维修方法,为后续拖线阵维修提供参考。
关键词 拖曳线列阵 供电故障 定位 案例分析
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