杨 奋，王二庆

(中国人民解放军91388部队，湛江524022)

0 引言

深水炸弹是一种投射式攻击武器，自身没有动力，入水后靠自身重力下沉，是对抗水下目标的一种有效武器。若在深弹中装入测向系统和舵机，使深弹在下沉过程中不断测量目标方位并调整舵机，使深弹靠近目标，在最近距离上引爆，将有效地提高命中概率［1］。四元压差式矢量水听器具有较小的尺寸，能够同时测量空间一点处的质点振速的2个正交分量和声压分量，具有抗各向同性噪声干扰的能力［2-3］。理论证明，利用声压和振速联合处理方法可以得到4.8 dB指向性增益［4］。在深水炸弹中，利用四元压差式矢量水听器设计定向系统，可提高深水炸弹的作战效能。

1 原理

图1 目标与水听器位置关系图Fig.1 Position of target and hydrophones

系统采用四元压差式矢量水听器，如图1所示。水听器的4个等效阵元分别为S1，S2，S3和S4，阵的中心为原点，4个阵元的坐标分别为S1(r，0，0)，S2(0，r，0)，S3(-r，0，0)和 S4(0，-r，0);目标的位置坐标为(x，y，z)，入射波系数为K，声压为P0，俯仰角为θ，方位角为φ;4个等效阵元接收到的声压信号分别为P1，P2，P3和P4，4路声压信号的和为P，X轴向振速为Vx，Y轴向振速为Vy。

记A=K*r，当入射波被看作是没有衰减的平面波时，不失一般性，设P0=1，考虑到工程实现，可以用压差代替同方向上的振速［2］，则有:

将声压信号P做90°相移得到P';再分别与X轴向和Y轴向上的振速响应Vx和Vy做相关和时间积累平均，时间长度为T，分别得到水平和垂直轴向上的平均声强流k1和k2。此时，可根据k1，k2及P’这3路信号联合计算出目标所在的方位角。

由式(6)和式(7)可……