六元探测基阵被动声定位算法及其性能研究

通过对目前常用的空间声目标定位方法的分析,针对四元平面方阵定距精度差的问题,提出了立体六元探测基阵的传感器布置方案,即在四元平面方阵的基础上,增加两个声传感器。根据被动声定位原理推导了定位算法,分析了时延估计误差对定位精度的影响,并进行了数字仿真实验,与四元平面方阵相比取得了较好的定位效果。     

室内五元十字阵被动声定位

研究了在室内利用五元十字阵实现被动声定位方法.提出了目标象限判断方法,俯仰角修正方法,近距离精度计算修正方法,给出了距离和方位角精度计算表达式以及俯仰角和目标定位精度数值模拟结果.文章在一定条件下做了定位误差仿真,仿真结果表明精度修正计算方法合理有效.在实验室中成功地做了近距离静止小目标精确定位实验.在大约2m的距离内...     

声目标的定位与识别

本文讨论了声阵列传感系统的建立方法、声目标的几何定位技术,探讨了以分形理论来识别目标的新方法。     

被动声定位算法及误差分析

本文主要以任意四元非平面阵为基础建立了六几阵的被动定位阵型,研究和分析了六兀阵的空间定向性能,并详细分析了由六元阵的阵形误差所引起的定位误差,针对这种阵列的误差进行分析与仿真,最后,从仿真结果来分析该模型的定位性能。     

被动定向浮标阵定位误差仿真分析

仿真分析了被动定向浮标阵为正三角形阵时,阵元间距等几种因素对利用最小二乘法解算目标位置精度的影响。仿真结果表明,在相同的位置误差和测向误差下,当目标在一定范围内时,阵元间距增大,定位误差增大,当目标位置超出该范围后,浮标阵定位误差急剧增大,阵元间距大的浮标阵定位误差反而小;在其它条件相同时,位置误差(测向误差)增大,定位误差增大。因此,为提高三角形阵的定位精度,应尽量提高浮标的测向精度和浮标位置精度;使用中应根据浮标性能和实际使用需求选取合理的布阵间距。     

地雷智能声引信识别定位技术

本文研究地雷智能声引信识别和定位技术.首先讨论基于小波变换的声信号特征矢量提取技术,然后推导并给出时延估计的最大似然算法和圆阵定位算法,同时给出一些仿真实验结果,最后给出系统实现框图,并分析其工作原理.     

被动声定位的一种时延模型

本文提出了一种应用加权非线性最小二乘算法的时延模型,它相当于在逻辑上增加了阵列尺寸.计算机模拟表明定位精度得到了提高.     

声目标定位中多普勒效应修正的必要性研究

声目标定位时,如果其处于运动状态则需对接收到的声信号消除多普勒效应,再进行定位计算,导致定位算法运算量大、效率低.但部分情况下声目标的运动速度较低,多普勒效应对最终结果的影响可以忽略,当定位精度要求不高时可以不需要消除多普勒效应直接进行定位计算.本文首先介绍了解多普勒效应和声目标定位算法,通过Matlab数值仿真详细分析了声目标在不同运动状态下、未消除多普勒效应时的定位结果,得出声源定位中多普勒效应修正的必要性及降低多普勒效应影响的措施.     

超声速运动目标被动声定位算法的后置处理

超声速运动目标在空气中习行时产生激波,前文＾「１」利用激波到达时间提出一种基于波前方向矢量的定位算法,本文着重分析该定位算法的理论估计精度。提出一种基于数据融合的后置处理算法,以提高估计精度。     

水下小体积阵的二维宽带目标被动定位

传统的宽带聚焦波达方向估计算法需要预估方位信息,不准确的前期预估将使最终估计结果出现较大误差。研究了一种基于无噪相关矩阵的二维宽带聚焦算法,利用各频点的频域无噪相关矩阵构造聚焦矩阵,不需要进行前期预估,避免了前期预估对最终估计结果的影响,且适用于任意结构阵列。该算法计算复杂度低,分辨率高,估计误差小。当基阵布放的深度已知时,可实现目标定位。基于9元体积阵的目标被动定位,对该算法进行了验证。     

四元传声器阵列定向算法及其结构优化

推导任意四元传声器阵列的定位算法和近似的定向算法,并得出性能最优的四元传声器阵列结构.建立任意四元阵列后,通过矩阵分析推出定位公式,在声源位于远场时,通过近似得到既能保证精度又十分简洁的定向算法;通过数学分析,推导出最佳的四元传声器阵列结构.数值计算结果表明,提出的近似定向算法是可靠的;计算机蒙特卡罗仿真结果表明,导出的最佳四元阵列性能优于普通的四元阵和正四面体阵.     

浅水环境中基于ISODATA的多目标定位

由于不同距离目标到接收阵之间的格林函数图像存在的明显差异性,利用其特征进行分类可以实现对不同距离目标格林函数图像的区分。文章将聚类分析算法中的迭代自组织数据分析算法(Iterative Selforganizing Data Analysis Techniques Algorithm,ISODATA)应用到传统多目标定位过程中,经过连续干扰消除过程(Successive Interference Cancellation,SIC)的反复迭代,对提取出的多个格林函数进行分类。为解决传统多目标定位过程中需要人工判断格林函数异同的问题提供了一种可行途径,并进一步将分类出的格林函数通过阵不变量方法解算出不同目标的距离信息。     

基于三子阵的组合水平时反阵被动定位性能研究

在海洋波导中,单个水平阵的被动时反定位性能随声源方位的改变而迅速下降.对于一个298基元、基元间隔为1m的单个水平阵而言,当声源入射方向偏离水平阵端射方向超过70°时,被动时反定位失效.针对单水平阵的这一不足,提出了一种由三个子阵组成的组合式水平阵,三个子阵之间夹角为60°,基元数分别为100、99、99,基元间隔为1...     

一种被动TMA的可测性问题分析

本文讨论了声纳被动定位中,一般非线性动态系统在基于目标方位测量情形下ＴＭＡ的可测性问题。虽然这是个非线性系统,结果证明它是一个可测的动态系统。     

双矢量潜标被动定位方法研究

为了解决双矢量潜标交会定位法在基线区定位误差大的问题,根据定位方程推导了时差定位法和交会定位法在二维坐标系下的定位误差几何稀释的最简数学表达式。依据实际双潜标系统的测量误差,数值仿真给出了两种方法的定位误差分布的等高线图,对比分析可以得出,时差定位法能很好改善基线区的定位效果,而交会定位法在远离基线区时定位性能优于时差定位法,然后通过分析目标方位对定位精度的影响给出测角误差对定位产生很大影响的原因,与数学表达式分析结论吻合。最后将两种定位方法应用于实验数据处理中,验证了数值仿真分析的结论,为双潜标定位系统的实际应用提供参考。     

利用多普勒信息的多途被动定位方法

本文提出了一种利用辐射噪声多普勒信息的多途被动定位方法,推导了该方法的参数估计方差下限,对海上实录的一条鱼雷辐射噪声信号进行了处理,给出了鱼雷深度,速度,运动轨迹的估计值,结果与实际相符,证明了算法的有效性。     

声压基阵误差单辅助矢量水听器快速校准方法

针对方位依赖的声压基阵误差校正困难问题,提出了声压基阵误差单辅助矢量水听器快速校准方法。利用精确校正的单只矢量水听器,就可以对声源方位及方位依赖的声压基阵幅度相位误差,进行无模糊的联合估计。由于阵元位置误差、互耦及通道的幅度相位误差均可以等效为方位依赖的基阵幅度相位误差,所以可以对多种同时存在的基阵误差进行校正。该方法适用于任意的阵列结构,不存在参数联合估计的局部收敛问题,只需参数的一维搜索,运算量小可实时在线完成。通过计算机仿真实验验证了该方法的有效性。     

混凝土结构健康检测的声发射圆阵波束形成仿真分析

采用了声发射(Acoustic Emission,AE)均匀圆阵并分析其波束形成特性,通过仿真分析了阵元数目及声发射模拟信号频率的变化对波束模式的影响.结果表明,当频率不变,阵元数目为4~32时,随着阵元数目的增加,角分辨率保持不变,最高旁瓣降低,可达-8 dB左右.混凝土结构内部缺陷声发射信号的超声频段一般在25~200 kHz,当阵元数目不变时,随着频率的升高,角分辨率随之升高,最高旁瓣也随之增大.另外,文中提出如何设计一个性能相对稳定的阵列,并通过从噪声信号中提取有用信号的实例说明声发射均匀圆阵空间匹配滤波性能.