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水下移动平台双阵被动测距方法研究
| 论文题名： | 水下移动平台双阵被动测距方法研究 |
| 关键词： | 被动测距;声场干涉结构;时空变换;目标运动参数估计;水下移动平台;潜艇;水下被动定位 |
| 摘要： | 水下移动平台双基阵测距是潜艇水下被动定位的重要方法之一。本文研究由舷侧阵和拖线阵组成的双阵定位方法。通常，舷侧阵被动测向声纳能够获得较高精度的目标方位信息，而拖线阵是柔性阵，测向精度较低，方位信息误差较大，难以直接利用两个基阵的方位信息进行测距；而两个基阵的间距几百米甚至上千米，空间相关性已经不足以支撑较高精度地估计时延差，也难以直接利用方位+时延的方法进行测距。本文探讨利用舷侧阵的方位信息和两个阵的声场干涉结构信息实现双阵被动定位的方法。 本文的主要工作是： (一)由于目标和声纳平台的相对运动，距离随时间非线性变化，被动声纳接收的宽带噪声目标的频率-时间I(ω，t)声场干涉结构图不能线性地反映真实的频率-距离干涉结构图I(ω，r)，即相对运动引起I(ω，t)中干涉条纹的附加弯曲，频率-时间干涉结构图I(ω，t)和频率-距离干涉结构图I(ω，r)不再有简单的线性映射关系。本文在深入分析宽带噪声运动目标频率-时间I(ω，t)和相应频率-距离I(ω，r)声场干涉结构间的非线性映射关系的基础上，利用对I(ω，t)重新采样，提出了一种从I(ω，t)到线性I(ω，r)的时空变换方法(Time-Space Linear Transformation，TSLT)。数值仿真实验结果表明，TSLT可以有效地消除目标运动的影响，从I(ω，t)中恢复出具有线性反映频率-距离声场干涉结构规律的I(ω，r)。 (二)在两个基阵TSLT时空映射的基础上，结合舷侧阵较高精度的方位信息，建立了双基阵被动定位模型，给出了利用粒子群优化估计目标运动参数的算法，并对所建模型和算法进行了原理性的数值仿真实验。数值仿真实验结果表明了模型和算法的有效性。 |
| 作者： | 赵炜 |
| 专业： | 声学 |
| 导师： | 宋志杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国海洋大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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