基于垂直陣的目標深度估計方法研究.pdf

1、隨著對海洋環(huán)境的開發(fā)和利用，聲納也向著陣列的形式發(fā)展，波束形成技術已經(jīng)成為一項成熟的技術方法，垂直陣擁有垂直方向的孔徑，通過利用波束形成技術，就可以獲得目標信號入射的俯仰角度。論文以基于垂直聲壓線列陣的目標俯仰角估計為基礎，分別提出兩種適應于水下環(huán)境的目標深度估計方法。
　　論文首先在垂直線列陣的基礎上，利用空間譜估計獲得目標的俯仰角信息。研究基于垂直線列陣的常規(guī)及最小方差波束形成，給出定位模型，利用由聲傳播路程差引入的相位、方位

2、角信息，建立三維坐標系下的仿真模型，通過理論分析和仿真計算、估計波達方向，實現(xiàn)多途條件下運動目標的俯仰角測量。
　　然后，論文研究在多途條件下的目標深度估計。海洋中由于海底和海面的反射，會產(chǎn)生多途效應，論文根據(jù)射線聲學模型，分析直達波及多途入射角度與聲源深度、距離之間的關系，建立基于垂直陣的聲源定位解算模型。論文中通過對垂直陣接收信號進行時延截取再波束形成的方法，得到多途源方位距離成像圖，充分利用多途源的信息，推導多途效應的影響大

3、小與目標的水平距離、深度、相對陣列的俯仰角度這幾個因素的關系，并解算目標聲源的深度信息，進行仿真驗證。對湖試數(shù)據(jù)進行處理，驗證基于射線聲學模型的定位方案和仿真結果。
　　最后，在鄰近海面點聲源的模型基礎上，分析目標聲源直達波和海面反射聲波的相干疊加作用，提出一種基于深度的目標信號分離的新方法。該方法從利用垂直陣獲得的目標俯仰角變化曲線成像圖中提取出目標的軌跡及波束形成輸出值，通過一種廣義的傅里葉變換的方法，沿著目標軌跡對波束輸出值