孔大伟 蔡昱明

（1.海军士官学校 蚌埠 233012）（2.92730部队 三亚 572016）

1 引言

水下航行的潜艇，为保证自身的隐蔽性，一般情况下不用主动声纳，声纳长时间处于被动工作状态。然而一般被动声纳并不具备目标测距功能，因而利用被动声纳进行测距一直是水声技术中的重点课题。20世纪七十年代国外开始研制被动测距声纳并装备潜艇，这种声纳除可测定有源目标方位外，还可测定其距离，从而为潜艇的隐蔽活动创造了有利的条件。被动测距声纳的出现是水声技术的一大突破，但由于受平台尺寸和技术条件的限制，其应用范围仅限于大尺寸基阵，测距精度也不高。本文从理论角度分析被动测距的原理和形成误差的原因。

被动测距方法分为方位法和时差法，其共同点是利用间距相当长的多个、两个或三个子阵。

2 方位法测距

方位法测距原理如图1所示。

A、B为两个方向性子阵，相距为D。利用两个子阵分别测出两个方位角α、β。由正弦定理可知有：

其中，r1、r2为目标S与两个子阵声中心的距离。因此可由α、β、D求出r1、r2，从而求得目标距离为

这一方法在远场平面波假设条件下利用各子阵测目标方位角，亦即要求子阵的尺寸小于r1、r2。此外D应足够大，否则α与β的差别太小，误差加大。一般来说，这一方法测距误差较大，因而被另一方法“时差法”所取代。

图1 方位法被动测距原理

3 时差法测距

时差法一般利用三个子阵，其机理是测量波阵面的曲率。此时假定目标是点源，声波按柱面波或球面波方式传播。……