基于波导不变量的运动平台单阵被动测速测距技术研究

项目名称： 基于波导不变量的运动平台单阵被动测速测距技术研究

项目编号： No.11404406

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 余赟

作者单位： 中国人民解放军海军装备研究院

项目金额： 24万元

中文摘要： 拖曳线列阵声纳主要采用低频被动探测方式对目标进行隐蔽探测，但被动探测无法直接获得距离、速度等运动要素，而目标的距离、速度对目标识别和水下作战辅助决策均有重要意义。低频声场存在稳定可观察的干涉结构，可以由表征一群简正波相速度和群速度频率特征的波导不变量决定。本课题对波导不变量理论进行深入研究，通过充分挖掘声场干涉结构的物理本质，发展新的声纳信号处理技术；建立物理模型，将目标的运动要素、波导不变量与干涉条纹相关联；借助Radon变换、Hough变换等图像处理手段对声场干涉结构和目标方位时间历程进行联合处理，实现对目标航向角、目标距离距变率比、波导不变量等参数的在线估计。在此基础上，给出单阵的被动测速测距方法，包括单线阵分裂阵被动测速测距技术和运动平台单阵被动测速测距技术，并进行仿真研究和部分内容实验数据分析，验证该技术的正确性和可行性。通过本课题的研究，为声纳的被动测距测速技术提供新思路。

中文关键词： 单阵被动测距；运动平台；声场干涉结构；波导不变量；运动参数估计

英文摘要： The low-frequency passive detection is the main means adopted by the towed line array sonar to detect the targets secretly, but the moving parameters including target’s distance and velocity can’t be obtained directly. However, target’s distance and veloc

英文关键词： Passive ranging using single array；Moving platform；Interference structure of acoustic field；Waveguide invariant；Motion parameters eastimaton