万 骏

（中国船舶重工集团有限公司第七一〇研究所 湖北 宜昌 443000）

1 引言

近年来，随着全球各国对海洋领域的探索越来越迫切，水下目标地形地貌的精准探测成像技术成为当下研究的热点问题。合成孔径声呐技术作为一种全新的三维成像技术，与雷达技术基本相似，它的工作原理是通过匀速直线运动中的小孔径基阵，周期性向目标位置点发出线性调频信号，根据接收到的信号累加到一起，形成连续的虚拟大孔径基阵，以此提高声呐的高分辨率，确保对水下地理环境面貌的全覆盖测量，精准测量出水下位置的深度信息，实现水下目标三维成像的精准化、科学化。该技术的最大优势是成像的分辨率较高，与水下地形地貌的距离远近及信号的频率无关。在民用领域主要是应用在海洋开发、地质勘探、海底地貌绘制等方面。

2 合成孔径声呐技术的发展历程

2.1 国外的研究现状

美国雷声公司在航天、航空等领域有着突破性的技术。该公司于1967年最早开始对合成孔径声呐技术进行研究，在最初研究时期技术进步程度缓慢，大多数专家都在对技术解决图像绘制问题的可行性进行探讨，当时社会上主流观点认为，由于水声信道传播的环境比较复杂，不同信号回传之间会出现干扰，尤其是在浅海地区传播环境更差，他们普遍认为水声信道不利于合成孔径处理[1]。由于声波载体的传播速度，较其他电波传播的相对较慢，造成信号空间采样率比较低，影响合成孔径声呐发射载体的运行速度，使得水下地形地貌绘制的效率大幅度降低。……