数字技术与应用
采用两种被动定位法的声纳浮标接收器基阵设计
翟东辉
(91065部队教研部
谢彦宏辽宁萄芦岛
125001)
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·数字技术·
要以失量水听器的三元纯方位被动定位和测时差被动定位两种方法为基础，针对算法特点和声纳浮标的使用特点，分别设
摘
计了两种方法所采用的水下换能器基阵结构。两种基阵结构相似，部分重合，可根据实际工作条件任意选择算法，也可两种算法相互间自行切换。此种相互补偿的设计可以提高水下目标被动定位的精度和可靠性，
[关键词]声纳浮标
被动定位
[中图分类号]E925 1引言
纯方他
[文献标识码]A
[文章编号]10079416（2010)040026-02
三角基阵和采用测时差定位的例“”字形基阵提高目标定位精度，
在现代海上作战中，潜艇是打击目标
的重要兵力之一，特别是装备武器的高度现代化，使得潜艇的威力越来越大，因此，对于海军乃至空军来讲，反潜作战永选是现代海战的重要样式之一，在反潜作战中，最基本的要求就是能够及时对潜疑进行搜索、发现、跟踪，直至消灭。用于完成这一任务的观察器材很多，如需达，光电设备、声纳、声纳浮标、磁探仪等等，其中，声纳浮标是一种效果好、受地域限制小、使用方便的探潜设备，备受各国军方高度重视。
目前，声纳浮标的配置基本上分为两种：一种声纳浮标本身只含有一个传感器，只提供一路现测信号输出和自身的位置信息，这种声纳浮标的定位精度低，一般只用来承担警戒任务。另一种声纳浮标本身含有多个传感器，构成阵列，这类声纳浮标一般采用拖史声纳的处理方法，但由于采用的是小体积的换能器柔性连接，定位精度还有待提高。本文尝试在不同条件下分别采用三元单站纯方位被动侧向的
三道防线立体防御，图1为GSN功能组件结构。
第一道防线：网关防御，其实现过程如下；
首先RG-SMP（安全管理平台）学习已通过认证的合法用户的IP-MAC对应关系，RG一SMP（安全等理平台）将用户的 ARP信息通知相应网关，网关生成对应用户的可信任ARP表项(图2)。
第二道防线：客户端防御，其实现方法如下：
在RG-SMP（安全管理平台）上设置网关的正确IP－MAC对应信息，用户认证通过，RG-SMP（安全管理平台）将网关的ARP信息下传至RG-SU用户接人认证端，SU静态据定网关的ARP。若攻击者冒充网关款骗合法用户，用户已经静态绑定网关地址，欺骗攻击无效(图3)。
第三道防线：交换机防舞
用户认证通过后，交换机会在接入播口上绑定用户的IP=MAC对应信息，交换机对报文的源地址进行检查，对非法的攻击报文一律丢弃处理，该操作不占
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数率禁本应用方数据
目标定位的基本方法 2
2.1单站纯方位被动定位
单站纯方位被动定位方法是根据月标方位信息来估计其位置的，已知阵元1和 2的坐标分别为(x1，y1,)和(x2，y2)，如图1所示。测得目标S的方位角分别为 1和62，根据三角关系，目标S的坐标公
式为：
=马+dsingsine sin(e,α) =年+dcs8co5o
sin(e, &)
其中d是两个阵元之间的距离。单站纯方位被动定位方法需要解决的关键间题是日标的方位信息，可以利用水下目标测向方法进行解决。目前通需采用失量水听器测量声压和振速，进行水下目标的定向和定位。要求实现一定的目标定向精度、距离和满足一定的运动速度，同时还要求适应各种水下工作状况，利用平均声强器和旋转波束的目标测向方法，可以有效抗
用交换机CPU资象，直接由端口芯片处理。若攻击者伪造源IP和MAC地址发起攻击，则因报文不符合绑定规则，被交换机丢弃(图4)。
针对主机、接入交换机、三层网关等不同ARP攻击的间题，锐捷GSN三道防线立体防御提供了ARP数骗最御底的解决方案。对各种ARP骗攻击软件和病毒、木马能够进行有效的防御，确保网络通信的可幕，无需大量广播免费ARP报文，不会对网络造成额外负荷，只需要简单的配置，便可实现全网ARP攻击的立体防御
4结语
本文探讨了由于ARP协议缺乏合法性验证手段的缺陷漏润导致欺骗攻击的实现过程，分析了ARP歇骗的原理和防御思想，最终形成了业界最为有效的"ARP三道立体防御体系”解决方案。该防御体系有效苏补了由于ARP协议本身的缺陷所带来的漏洞，解决了困扰广大网络管理员的ARP欺骗问题，给我校校园网乃至所有的园区网带来更加健康和谱的网络环境。
干扰的同时进行目标的准确测向。但是，在实际情况下，方位角的测量过程中，由于目标和阵元之间的距离导致方位角测量数据必然存在时延。同时，目标方位角的测量过程中，虽然误差较小，但也难免对定位结果产生干扰，诸多实验表明；加入方位角测量的时延和较小的剩量偏差之后，目标的跟踪误差会明显增大，因此，必须提高精度和抗干扰能力。
2.2三元纯方位目标定位
采用一种相对成熟的三元阵测量法，两两构成3个纯方位测量阵，对水下目标联合定位，基阵制面图如图2所示，1，2， 3三点为三个失量水听器，声纳浮标布防之前，水昕器收于母体（M）中，当声纳浮标入水到达预定深度后，水听器通过机械臂由母体展开，形成稳固的等边三角形，这样阵元间距d已知。水听器通过机械臀将数据传给母体，经过一系列滤波和计算之后将目标信息通过水上无线电天线春送给机载设备。
根据纯方位测量原理，测量系中，目标坐标为：
【参考文献]
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[2]潘志华.告别网络安全单兵作战一一探秘锐捷网络GSN全局安全方案[J].中国教台网，2007(9)：4950，
[3]赵桂新.ARP病毒及其有效防御方法[J].山东轻工业学院，2008(9)：75一77.
[作者简介】
李俊雅（1981-），男，河南省平顶山人，济源职业技术学院助教，在读硕士，主要研充方向为计算机应用、网络管理、网络安全技术。
张沛鹏（1983-），男，河南省开封人，济源职业技术学院助教，在读领士，主要研究方向为计算机应用、网络技术。