声场干涉结构相似度匹配的目标运动参数估计

发布时间：2021-03-20 10:46

　　针对水中运动声源定位问题,建立了一种基于声场干涉结构谱向量相似度匹配的目标运动参数估计方法。结合声场干涉结构水平纵向相关特性,利用目标辐射噪声LOFAR谱图中不同频率的谱值序列,基于两方位-两距离目标运动要素计算方法获取的目标距离解向量,构造声场干涉结构谱向量相似度匹配代价因子,实现目标运动参数估计。仿真数据与试验数据验证结果表明:在绘制的目标运动要素解算结果可视化分布图中可清晰呈现出目标初距、航向和速度结果。该算法实现过程简单、解算效率高,对目标方位误差有较好的鲁棒性。 

【文章来源】：声学学报. 2020,45(04)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

图１浅海环境运动声源辐射噪声ＬＯＦＡＲ谱??如图１所示选取ＬＯＦＡＲ谱图中两频率八和??

?５００?１０００?１５００??时间（ｓ）??图５方位误差方差０．３°时纯方位目标运动分析解算结果??航向估计??航速估计??初始距离估计??航向估计??航速估计??初始距离估计??４００??２０??—ＢＯＴＭＡ??Ｔｒｕｅ?ｄａｔａ???１０％?ｅｒｒｏｒ??ＢＯＴＭＡ??Ｔｒｕｅ?ｄａｔａ??１０％?ｅｒｒｏｒ??５００?１０００??时间（ｓ）??１５００??５００?１０００??时间（ｓ）??１５００??５００?１０００??时间（ｓ?）??１５００??图６方位误差方差０．５°时纯方位目标运动分析解算结果??３．２试验数据验证??以２０１５年１月份本单位组织在青岛外海开展的??某专项试验获取数据对算法进行验证。以航次Ａ为??例，试验过程中目标船以航向３４０°、速度１５节（约??７．７２?ｍ／ｓ）匀速直航，解算开始时刻目标距离声呐平??台（搭载圆柱阵声响）约９．４?ｋｍ，位平台方位１９３°；??平台航向、速度和目标方位变化情况以及接收目标??辐射噪声Ｌ０ＦＡＲ谱（基于声呐波束形成处理结果）??如图７所示。解算过程中点选频率分别为１７４２?Ｈｚ．??１６５４?Ｈｚ，?１５１８?Ｈｚ．?１３６８?Ｈｚ．?１２９０?Ｈｚ？得到解算?３００?ｓ??时目标运动要素解空间结果如图８所示，由解空间??结果图可估计得到目标运动三要素结果分别为：目??标初距为９．７?ｋｍ、速度为７．６７?ｍ／ｓ、航向为３３９。．误??差最大为目标初距估计结果约３．２％。??图９和图１０给出航次Ｂ中目标与声呐平台相??互态势信息及解算３００?ｓ时新算法估计结果，其中??目标初距、目标速度和目标航向真值分别为：７?ｋｍ，

【参考文献】：
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本文编号：3090872