水下运动声源动态声场模拟计算方法及系统

    公开(公告)号:CN114218764A

    公开(公告)日:2022-03-22

    申请号:CN202111417897.4

    申请日:2021-11-25

    Abstract: 本发明公开了一种水下运动声源动态声场模拟计算方法及系统,其中,该方法包括:根据预设运动声源建立坐标系并划分接收水听器的网格点;对声源的发射信号进行降采样获得序列;对序列插值得到声源位置序列;令i=0,n=0,计算水听器i上对应时刻n时,水听器与声源之间的冲激响应,并计算接收信号的时间序列ri(t);迭代上述过程,直到n等于运动轨迹长度,此时得到的ri(t)为水听器i上的接收信号时间序列;令i=i+1,n=0,将水听器位置改为下一个网格点,重复计算,直到所有网格点上的接收信号计算完成;将所有网格点计算得到的接收信号进行组合,起始时刻对齐,最后得到动态声场模拟计算结果。该方法能在声源以任意速度运动和复杂界面下,对其产生的动态声场和接收信号进行模拟计算。

    一种应用于水下单信标导航的航路规划方法

    公开(公告)号:CN109357677B

    公开(公告)日:2020-12-22

    申请号:CN201811232144.4

    申请日:2018-10-22

    Abstract: 本发明公开了一种应用于水下单信标导航的航路规划方法,属于水下导航技术领域。本发明涉及了单信标的TOA导航算法。本发明提高了单信标导航方式的导航精度。一:基于统计偏微分矩阵算法,计算导航场景的水平位置精度因子(Horizontal Dilution of Precision,简记为HDOP),即导航精度分布;二:根据HDOP分布,结合声信标发射换能器的指向性图及声传播损失,确定最优航路半径,并得到最优航路;三:根据HDOP分布及最优航路,进行导航点优化,确定导航点位置。本发明应用于水下设备导航领域。

    一种基于分步相关的水声扩频信号检测方法

    公开(公告)号:CN111884674A

    公开(公告)日:2020-11-03

    申请号:CN202010591562.3

    申请日:2020-06-24

    Abstract: 本发明的一种基于分步相关的水声扩频信号检测方法,属于水声定位技术领域。方法包括以下步骤:将换能器接收到的水声扩频信号进行处理,将输出的结果存储到输入信号数字队列中;分别与两路频率与扩频信号载波频率相同,相位差90°的余弦信号逐点相乘,进行积分求和,得到两路码元值队列;将两路码元值队列分别以码元宽度为间隔进行抽样,与码元值逐点乘累加,乘累加结果进行平方求和再开平方,存入输出队列中;对每个码元的输出队列进行门限检测,从而进行判断是否检测到水声扩频信号。本发明所需的存储空间、运算量显著减少,且在同样检测门限下,与拷贝相关器检测性能相同,均为线性最优检测器,实现低信噪比条件下水声扩频信号的检测功能。

    基于信息融合的自主探测声纳多目标DOA估计方法

    公开(公告)号:CN111273263A

    公开(公告)日:2020-06-12

    申请号:CN201910554420.7

    申请日:2019-06-25

    Abstract: 本发明是基于信息融合的自主探测声纳多目标DOA估计方法。本发明将各阵元的通道数据进行FFT处理,获得各阵元对应的频域数据,根据窄带条件进行频段划分,得到各通道的频带数据,根据指向性进行组合得到协方差矩阵。将所述协方差矩阵向特征子空间投影,利用特征分解得到主特征向量,根据特征值排序对不同信号分量进行选取,选取信号分量;将所述信号分量进行空间谱估计,记录信号分量空间谱的最大置信度,以最大置信度对应的角度方位以及所述角度方位频段贡献分布作为结果信息,根据结果信息判断是否存在目标,计算角度结果;综合多个传感器的角度结果信息,采用信息融合方法进行结果信息融合,获得最终角度结果。

    一种基于多假设深度的水底固定目标的三维定位方法

    公开(公告)号:CN110749861A

    公开(公告)日:2020-02-04

    申请号:CN201911017580.4

    申请日:2019-10-24

    Abstract: 本发明公开一种基于多假设深度的水底固定目标的三维定位方法。建立坐标系并存储当前时刻相关信息,通过门限条件筛选当前时刻信息和历史信息匹配成对并列出方程,解算方程得到结果,对同一深度的方程结果进行滑动平均,用滑动平均结果来剔除假设深度和对应定位结果不一致的数值,再检测是否有新的量测值,当有新的量测值时,重复进行上述过程,当没有新的量测值时,则定位结束。水声定位系统是通过对水下目标测距或者测向,从而在某一参照系下对目标进行定位的系统,在不同的目标环境中,用到的定位方法不同。

    一种高精度多普勒信号模拟方法

    公开(公告)号:CN107064942B

    公开(公告)日:2019-12-06

    申请号:CN201611158289.5

    申请日:2016-12-15

    Abstract: 本发明属于水声传播及水声信号处理技术领域,具体涉及水声信道中声波在(浮标水听器)接收端的高精度多普勒信号模拟方法。本发明包括:基于浮标阵的运动目标模拟,设计一组发射信号序列,利用时延计算,得到相应的接收信号序列;利用周期性样本逼近重构方法对接收信号序列进行预处理,由接收信号序列得到等间隔采样的信号序列;利用反馈及时延判断,并行多通道信号序列进行拼接整合,按周期依次存储数据,实现高精度多普勒信号的模拟。本发明多通道并行处理,提高了信号生成效率。多周期拼接信号,使长信号大数据量存储简单易行。以上两点使得算法用于实际应用设计时,电脑运行内存不再是主要的影响因子,从而扩展了算法的实用性。

    一种水下潜标位置综合校准测量点快速优化布局方法

    公开(公告)号:CN110309581A

    公开(公告)日:2019-10-08

    申请号:CN201910567230.9

    申请日:2019-06-27

    Abstract: 本发明公开了一种水下潜标位置综合校准测量点快速优化布局方法,所述布局方法包括以下步骤:步骤一:建立潜标位置校准模型;步骤二:确定不同声信号传播距离的时延测量误差关系式;步骤三:构建潜标位置单点校准精度数学模型;步骤四:选取潜标预估位置区域,在此区域内选取N个点利用步骤一至步骤三所述方法构造区域校准精度目标函数,当目标函数取得最小值时,此时的(xi,yi)即为测量点位置的最优值;步骤五:采用人工蜂群算法求解步骤四中的目标函数F,获得测量点优化布局结果。本发明的方法具有更符合实际情况、优化速度更快、测量更加准确等优点。

    一种高帧率无模糊水声定位方法

    公开(公告)号:CN110208731A

    公开(公告)日:2019-09-06

    申请号:CN201910521685.7

    申请日:2019-06-17

    Abstract: 本发明公开了一种高帧率无模糊水声定位方法,包括以下步骤:根据长基线定位系统阵型和声信标发射脉冲周期计算模糊周期N;对目标发射信号的形式、参数特性和具有唯一周期特性的脉冲组合方式进行设计;选取与发射信号匹配的信号处理算法,对接收信号进行检测和参数估计,保留与所设计信号特征相同的脉冲,并根据脉冲信号的接收时刻,将测得的相对时延信息依次存入队列缓存;根据信号处理结果进行判决,确定脉冲组合的关键脉冲时延信息;对各阵元的信号处理结果和判决结果进行信息融合,将脉冲信息的缓存队列进行周期对齐,实现无模糊的定位解算。本发明具有运算量小、无需目标初始位置的先验信息、不依赖单一判决脉冲等优点。

    一种基于RCCD变换的逆合成孔径雷达定标方法

    公开(公告)号:CN110161498A

    公开(公告)日:2019-08-23

    申请号:CN201910328823.X

    申请日:2019-04-23

    Abstract: 本发明公开了一种基于RCCD变换的逆合成孔径雷达定标方法,包括以下步骤:S100寻找包含有强散射点的回波距离单元,对每个包含有强散射点的回波距离单元分别进行信号调频率估计,得到估计结果;S200采用OLS算法,将步骤S100中计算得到的各回波距离单元调频率估计结果进行拟合,并根据拟合结果计算目标RV;S300获得ISAR图像的方位维分辨率;获得ISAR图像的距离维分辨率;进行ISAR图像重排,完成图像定标。本发明所设计的方法可以有效估计ISAR图像的方位维分辨率,对原始ISAR图像的方位维尺度进行标注并对原始ISAR图像进行重排,以适应目标的真实尺寸比例。

    一种应用于潜器平台水下声信标搜探的梳形路径设计方法

    公开(公告)号:CN109960266A

    公开(公告)日:2019-07-02

    申请号:CN201910304778.4

    申请日:2019-04-16

    Abstract: 本发明提出一种应用于潜器平台水下声信标搜探的梳形路径设计方法,所述方法包括声纳作用距离预测、梳形路径间隔计算和梳形路径实施。在声纳作用距离预测中,对优质因数及声传播损失分布进行了计算,获得了声纳作用距离的准确估计;梳形路径间隔计算考虑了搜探效率与探测概率,通过引入海底起伏余量及作用距离余量建立了计算公式,并将所预测的声纳作用距离带入公式获得了优化的梳形路径间隔;梳形路径实施根据所计算的梳形路径间隔及潜器航程合理规划潜器梳形路径,设计出潜器平台水下声信标搜探路径。本发明可应用于飞机、舰船黑匣子搜索,失事潜艇、潜器营救等场景。采用本发明所设计的梳形搜探路径能有效提高搜探系统的搜探效率与探测概率。

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