张雨强，侯 朋，夏春艳，余 珍

(大连测控技术研究所，辽宁 大连 116013)

0 引言

舰船辐射噪声是评价舰船隐蔽性的重要指标之一。随着减振降噪技术的发展，舰船辐射噪声越来越低，传统的无指向性单点水听器测量方法已难以满足对当前低辐射噪声目标的测量要求。采用垂直阵可以获得空间增益，提高接收信号的信噪比［1］，但对于浅海环境下的应用，要获得足够的测量增益就需要非常大的基阵尺寸，这对于低频高增益测量将产生一定的影响。采用矢量传感器可以以较小的尺寸完成低频信号的测量，并达到较高的测量增益，但其获取测量增益的能力受海洋环境声场性质的影响较大，矢量信息处理较为复杂。另外，矢量传感器受其制造能力的限制，高频测试能力有限［2］。

近年来，宽频带、高增益体积阵在舰船辐射噪声测量中崭露头角［3－4］。体积阵的阵元在空间上立体分层分布，布放方式十分灵活，所构成的基阵结构更加紧凑，有利于基阵尺寸的小型化，并且参与波束形成的阵元众多，可大大提高测量增益，为浅海条件下进行低噪声测量提供一种有效手段。本文从舰船辐射噪声测量的角度出发，以圆柱形体积阵为例建立数学模型，仿真分析圆柱形基阵的空间指向特性及其提高测量增益的能力，讨论影响基阵指向特性的各个因素之间的关系，给出基阵波束图的控制方法以提高基阵的性能。

1 数学模型

考虑由T=N×M个各向同性阵元组成的圆柱形基阵接收位于基阵远场点信号源辐射的声波，如图1所示。……