《声纳原理》课程教学大纲

声纳原理课程教学大纲一、课程基本信息1、课程代码：0330190 2、课程名称（中文）：声纳原理 课程名称（英文）：Principles of Sonar3、学时/学分：48/64、先修课程：水声学原理与换能器基阵，03301405、面向对象：信息对抗技术专业6、开课院（系）：航海学院声学与信息工程系7、教材、教学参考书：教材：声呐技术，田坦、刘国枝、孙大军编，哈尔滨工程大学出版社，2000年教学参考书：数字式声纳设计原理，李启虎，安徽教育出版社，2002年Underwater Acoustic System Analysis, Williams S. Burdic, Prentice Hall, 1991二、课程性质和任务航海学院信息对抗技术专业主要为国防水声行业培养人才，故本课程是该专业的专业必修课程。通过本课程的学习，期望学生掌握声纳的基本工作原理，主要是声纳的波束形成方法、测向方法、测距方法和测速方法。在掌握这些方法之后，学生需要通过参与课堂演示实验深入理解这些方法的实际运用。最后，结合主讲教师的科研经历，向学生介绍当前国内外最先进的声纳系统的基本系统结构以及工作原理，从而为学生将来从事水声科研工作奠定基础。三、教学内容和基本要求声纳原理的教学内容分为八部分，具体内容和相应的基本要求如下（括号中标识数字为该部分的计划学时）：第一章 绪论(4)1声纳的发展简史和现状2声纳系统的分类3声纳系统的战术指标和技术指标4声纳方程要求：了解声纳的发展简史和现状，掌握声纳系统的分类方法和主要战术指标、技术指标，熟练掌握声纳方程及其内涵。本部分将采用中英文对照授课。第二章 声纳系统定向方法(4)1声纳系统定向的基本原理2最大值测向3相位法测向4振幅差值测向法5相关法测向6互谱法精确测向要求：理解声纳系统定向的基本原理；熟练掌握最大值测向方法、相位法测向；了解振幅差值测向法、相关测向法；掌握互谱法精确测向。第三章 声纳的波束形成技术(8)1声纳波束形成的一般原理2直线多波束阵的有关问题3直线阵相移波束形成器 4直线阵时延波束形成器5圆阵波束形成6频域波束形成7接收方向性指数要求：理解声纳波束形成的一般原理；熟练掌握直线阵的相移波束形成和时延波束形成；掌握圆阵波束形成的基本方法；掌握频域波束形成方法；深入理解接收方向性指数的含义。本部分将采用英文授课，学生需要提交英文撰写的作业。第四章 声纳系统测距方法(6)1主动测距方法2窄带信号的模糊函数3被动测距方法4水声被动定位要求：熟练掌握主动测距方法；掌握窄带信号的模糊函数；掌握被动测距方法；了解水声被动定位的基本原理。第五章 声纳系统测速方法(4)1目标速度的测量方法2本舰航速的测量方法要求：熟练掌握目标速度的测量方法；掌握本舰航速的测量方法。第六章 声纳信号接收(2)1声纳接收机的组成2接收机工作特性曲线3动态范围压缩和归一化要求：了解声纳接收机的组成；掌握接收机工作特性曲线；掌握声纳信号的动态范围压缩和归一化方法。第七章 典型声纳信号处理方法(2)1主动声纳信号处理2被动声纳信号处理要求：掌握典型主动声纳信号处理和被动声纳信号处理方法。第八章 典型数字式声纳(4)1拖曳式线列阵声纳2潜艇用舷侧线列阵声纳3固定式岸用声纳4合成孔径声纳5声纳技术的发展展望。要求：了解现代典型数字式声纳的基本工作原理以及声纳技术的最新发展方向。四、实验（上机）内容和基本要求本课程实验为课堂演示实验，在航海学院大型消声水池实验室进行。实验具体内容和要求如下：第一次实验：声纳波束形成和方位估计实验（4）要求：深入理解声纳的波束形成原理和方位估计方法。第二次实验：主动和被动测距实验（4）要求：深入理解主动和被动测距原理。五、各教学环节学时分配项目学时讲课习题课讨论课实验课其他合计第一章44第二章44第三章82414第四章6410第五章426第六章22第七章22第八章426总计3448248六、对学生能力培养的要求本课程属于专业必修课程。学生应该掌握声纳工作原理，并在此基础上，通过教学演示实验，深入理解基本的测向、测速和测距方法。希望在教师引导下，学生逐步学会从前人研究问题、分析问题的过程、演绎推导的结果中，体会和领悟解决问题的方法，提高他们开展本专业科研工作的能力。在本课程中，通过一定量内容的英语教学和相应的英语作业，期望提高学生对专业英语的听、译等方面的能力。在教学过程中，指导学生学会查阅本专业参考文献的方法，并结合教学内容，进行文献阅读和理解，为将来从事前沿性的科研工作奠定良好的专业英语基础。在进行教学演示实验时，要求学生参与实验的准备过程，而不是单纯地看实验结果，以促进学生动手能力的提高。七、其它说明1学生应遵守西北工业大学学生手册（本科生）里有关学术诚实的条例；2学生应上课准时，专心听讲；上课期间，关闭手机。3学生应结合英文授课内容和英文作业，进行一定