水下目标探测的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113866771A(43)申请公布日2021.12.31(21)申请号202111395611.7(22)申请日2021.11.23(71)申请人中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所地址471026河南省洛阳市王城大道696号(72)发明人王永恒李欢利赵新芳李波张静(74)专利代理机构北京清大紫荆知识产权代理有限公司11718代理人窦雪龙(51)Int.Cl.G01S15/04(2006.01)G01P3/64(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称水下目标探测的方法(57)摘要本发明的水下目标探测的方法，属于海洋探测方法的领域，解决现有技术的方法对目标物探测计算效率低的技术问题。包括浮标设置有垂直线列阵和水平扩展阵并安装有罗经辅助系统；所述水平扩展阵以双正交且对称的阵列布置；所述垂直线列阵发射双脉冲探测信号，用以所述水平扩展阵对水下目标状态参数的测量，所述状态参数至少目标物的距离、方位和速度；所述水平扩展阵接收的双脉冲探测信号进行信号预处理，对预处理信号进行波束形成和匹配滤波，以生成水下目标物的方位和距离的二维谱图；对所述二维谱图进行恒虚警处理以确定出主动探测谱图；所述主动探测谱图通过坐标法确定探测目标当前的目标状态参数。本发明用于提交海洋目标探测的精度。CN113866771ACN113866771A权利要求书1/1页1.一种水下目标探测的方法，适用于浮标对水下运动目标物的主动探测，其特征在于，包括：S101：浮标设置有垂直线列阵和水平扩展阵，其中：所述垂直线列阵用以探测信号的发射，所述水平扩展阵用以目标回波的接收，并安装有罗经辅助系统；S102：所述水平扩展阵以双正交且对称的阵列布置；所述垂直线列阵发射双脉冲探测信号，用以所述水平扩展阵对水下目标状态参数的测量，所述状态参数至少包含目标物的距离、方位和速度；S103：所述水平扩展阵接收的双脉冲探测信号进行信号预处理，对预处理信号进行波束形成和匹配滤波，以生成水下目标物的方位和距离的二维谱图；S104：对所述二维谱图进行恒虚警处理以确定出主动探测谱图；S105：所述主动探测谱图通过坐标法确定探测目标当前的目标状态参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S103：所述水平扩展阵接收的双脉冲探测信号进行信号预处理的方法包括：浮标对所述水平扩展阵的基元信号进行实时采集，并对所述水平扩展阵收到的回波信号进行预处理且进行波束形成处理；对波束形成处理的数据进行匹配滤波处理。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S104中的方法包括：在所述二维谱图中进行水下目标物的距离维度进行一维恒虚警处理；处理后进行方位维度的一维恒虚警处理，以确定恒虚警处理后的二维谱图。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，S102中所述垂直线列阵发射双脉冲探测信号的形式为发射两个参数一致的线性调频信号，所述线性调频信号的脉宽为t，带宽B,两个线性调频信号之间设置有保护间隔T，所述保护间隔T的选取应大于目标与浮标的信道扩展长度。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述二维谱图中进行水下目标物的距离维度一维恒虚警处理，处理后再进行方位维度的一维恒虚警处理的方法包括：在距离维度上设置保护窗P1和参考窗R1，在方位维度上设置保护窗P2和参考窗R2，其中：P1大小为线性调频信号带宽倒数的3倍，R1大小为线性调频信号带宽倒数的2倍。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，S105：所述主动探测谱图通过坐标法确定探测目标当前的目标状态参数的方法包括：计算水下目标速度，根据目标强度方位最大处的匹配滤波峰值结果，计算两个峰值的时间T’，则目标速度计算公式满足：式中，c为浮标水平扩展阵处的声速值。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：还包括计算水下目标的大地坐标真方位的方法，所述水平扩展阵计算出的目标方位θ′，并进行修正且满足修：θout＝θ′‑ε，式中：ε为所述罗静辅助系统记录的水平扩展阵的水平航向角，θout为最后修正后的目标方位。2CN113866771A说明书1/4页水下目标探测的方法技术领域[0001]本发明属于海洋探测方法的领域，尤其涉及一种水下目标探测的方法。背景技术[0002]航空声纳浮标具备良好的平台噪声性能，可以针对水下目标的辐射噪声和主动探测回波进行检测，实现被动探测和主动探测，得到目标的方位、距离、速度信息，在反潜、水下目标探测以及海洋监测有着广阔的应用前景。[0003]目前，航空声纳浮标对水下目标探测主要采用发射单个探测脉冲的形式，常用的脉冲形式包括CW脉冲、HFM脉冲、LFM脉冲、CW+LFM(线性调频信号，不敏感信号)组合脉冲，其中：[0004]CW信号为多普勒敏感信号