基于方位-距离量测的舰艇搜潜定位算法研究

结合舰艇拖曳线列阵声纳实际搜潜装备,利用舰载声纳测得的潜艇目标方位和距离信息,建立了基于目标方位-距离量测的舰艇对潜艇目标定位的数学模型,并对定位误差进行了分析,在该模型基础上,仿真研究了潜艇与舰艇之间的初始距离、舰艇测得潜艇目标初始方位角、潜艇航向等因素对定位性能的影响,给出了仿真结果并进行了分析,仿真结果表明：不同的目标运动态势,对声纳探测定位性能影响很大,因此,根据目标运动态势合理选择声纳的位置和探测方位在一定程度上可提高声纳的探测定位性能.     

声呐目标跟踪关联中的模糊关联方法

声呐目标跟踪关联是为了获得精确的状态和属性估计、完全和实时的态势和威胁评估。在多台声呐系统联合探测中,根据相同目标、不同观测具有相似特征,提出了声呐目标模糊关联算法。模糊关联能够处理模糊性和不确定性信息,求解具有相似特征目标的关联值。通过将探测目标的方位数据模糊化,利用观测的模糊量和模糊隶属度函数进行数据关联,计算关联时长内两台声呐探测目标方位的关联值,仿真分析验证了上述算法的有效性并取得了较好的实验效果。     

用相对运动几何求解BOT问题

1引言纯方位目标跟踪(Bearings-Only Target Trac-king,BOT),是利用目标本身的有源辐射(水下目标主要为声波辐射),采用机动单站测向机测得运动目标的方位信息,并利用这些随时间变化的目标方位序列来实时估计目标航迹(位置和速度等)的方法。     

被动测距技术

高精确度的距离测量最好利用激光、雷达或者主动声纳来获得。然而,在某些情况下(例如水下战争),由于这种设备自己的位置可能暴露,以致它们不能被利用。距离可以用被动式声学方法(交叉方位法)来确定。如果目标非直线地运动,除非同时得到交叉方位,否则测量距离是困难的。利用安装在潜艇上、安装在拖曳电缆或垂直电缆上,或者安装在类似情况上的声学传感器(水听器)能够测得目标的距离。     

带SSR修正的异步多传感器系统的无味JPDA跟踪

针对杂波环境下多变采样率传感器多目标跟踪问题,考虑到二次雷达(SSR)具有辨别敌我方目标和更精确的高度探测能力,本文提出了一种带SSR修正的异步多传感器系统的无味JPDA跟踪算法.该算法首先通过测量值映射的异步数据处理方法对多传感器数据进行点迹的合成,然后通过二次雷达对敌方目标的高度信息进行自适应修正,最后用无味JPDA算法对按序到来的异步采样量测进行顺序滤波融合.通过蒙特卡洛仿真,表明该算法在提高目标跟踪精度和正确关联概率上是有效的.     

一种基于超短基线的声信标定位方法

针对在信标工作方式下常规超短基线定位方法因缺乏斜距信息无法对信标进行定位,提出了一种仅用目标方位信息来确定信标位置的方法.通过多次测量得到方位信息,建立了方位信息和目标位置的关系式,利用最小二乘方法获得信标在大地坐标系下的位置.湖试实测数据处理结果表明,在观测次数m较小的情况下得到的结果其定位精度和稳定性虽然不如应答工作方式下的常规超短基线定位方法,但解决了信标工作方式下无法定位的问题.若需提高定位精度,仅要增加观测次数m.     

海洋资料浮标声学特征采集系统设计

为利用我国现有的10 m大型资源浮标,实现对海上侵权船只进行探测和识别,介绍了一种加装在浮标上的声学特征采集系统设计。该系统设计包括声学基阵设计,信号采集处理机设计,目标探测与方位估计算法和声学基阵方位补偿方法等。2014年6月进行了一次湖上试验,试验结果表明：声学特征采集系统的硬件可靠,目标探测、方位估计和方位补偿算法有效。该系统已在我国特定敏感区域开展的维权执法目标探测识别与信息传输技术的信息综合监视中示范应用。     

减小噪声影响的矢量传感器定向方法研究

1引言 单个矢量传感器就已经包含了目标的方位信息,所以可以实现小尺度定向[2];矢量传感器还具有与频率无关的指向性,可以工作在低频或甚低频下[2],这些特性使得矢量传感器的应用越来越受到关注,如何提高其定向性能便成了一个研究热点.本文对声矢量传感器现有的方位估计方法进行讨论分析,并推导出了具有更高性能的新方法.     

一种稳健的被动目标跟踪方法

针对海洋环境中估计目标方位的误差而导致多传感器被动目标跟踪算法效果不佳、稳定性差的问题,提出一种稳健的多传感器被动目标跟踪方法。该方法首先将各个传感器的观测信息从角度转化为位置,从而有效地线性化了系统模型,然后运用卡尔曼滤波,在滤波过程中根据滤波预测值剔除通信过程中因误码率产生的失真角度测量值,并用预测值代替,从而有效地保证了目标跟踪方法的稳健性。最后进行了数值仿真,结果表明该方法在信息误差较大时也可以提供较为稳健的跟踪性能。     

模态信息探伤的实验研究

以往常规的损伤探测方法多存在着测量结果不能达到损伤探测精度的要求,例如测量点数量不够、测量信号不够精确、测量时所使用的传感器会造成附加质量等。而激光测振仪的使用能够较好地解决这些问题。利用激光测振仪对板结构的损伤位置识别进行研究,给出损伤位置的识别方法,并通过实验进行了验证。