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申请/专利权人：中国海洋大学
申请日：2021-05-24
公开（公告）日：2024-08-23
公开（公告）号：CN113495275B
专利技术分类：..用于绘地图或成像[2006.01]
专利摘要：本发明属于水中目标探测技术领域，公开了一种单水听器垂直合成孔径被动定位方法、系统及应用，构建单水听器合成垂直孔径策略与声场模型；定义速度代价函数，进行目标径向运动速度估计；定义距离‑深度模糊度函数，预估目标距离和深度；定义距离代价函数，提高目标距离和深度估计精度，得到最优目标位置。针对长孔径垂直阵存在的设计复杂度高、布放困难、姿态不易控制等问题，本发明利用垂直运动单个水听器实现垂直阵合成孔径，结合垂直阵匹配场被动定位方法，估计水下目标位置和运动速度；在降低系统设计和布设复杂度的前提条件下，充分发挥垂直阵目标探测的优势，为水下运动平台探测目标提供新思路，为改善运动平台探测能力提供技术支持。
专利权项：1.一种单水听器垂直合成孔径被动定位方法，其特征在于，所述单水听器垂直合成孔径被动定位方法包括：构建单水听器合成垂直孔径策略与声场模型；定义速度估计代价函数，估计目标径向运动速度；定义距离-深度模糊度函数，预估目标距离和深度；定义距离估计代价函数，提高目标距离和深度估计精度，得到最优目标位置；所述构建单水听器合成垂直孔径策略与声场模型，包括：目标沿与目标和水听器的水平连线夹角θ方向做匀速运动，速度为V，径向运动速度v＝Vcosθ，目标辐射圆频率为ω的简谐信号；无指向性水听器在深度方向做匀速运动，移动速度为u；水听器在0时刻的深度为z0，在T时刻移动的海底深度H；以0时刻的水听器为参考点，假设目标的未知水平距离为r0，目标深度为zs，在几何上近似等效为目标是静止的，水听器垂向运动速度为u，水平运动速度为-v；如果已知海洋环境信息，计算得到简正波本征波数kn和本征函数Φnz，水听器在t∈[0,T]时间内接收的声压解析信号为： 其中，如果以运动目标作为参考点，水听器的移动轨迹合成一条倾斜的线列阵，阵元水平间距为ΔR＝vcosθΔt，垂直间距为ΔZ＝uΔt，Δt为垂直阵合成采样时间；第n个等效阵元，即第n个采样时刻接收的信号为：
百度查询： 中国海洋大学 一种单水听器垂直合成孔径被动定位方法、系统及应用
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