[发明专利]一种双线阵声纳左右舷识别方法及相应系统

说明书

技术领域

本发明涉及声纳领域，特别涉及双线阵声纳中左右舷的识别。

背景技术

声纳在航海领域中有着十分重要的作用，而拖曳式线列阵声纳由于远 离拖曳平台(即实施拖曳的航行体，如：舰船)，所接收信号中含有的拖 曳平台噪声较少而得到了日益广泛的使用。由于声纳中所使用的声压水听 器的无指向性，使得其构成的常规拖曳单线阵声纳具有“左右舷模糊”的 问题，即当声纳探测到目标时，无法分辨目标来自左舷还是右舷。为了克 服“左右舷模糊”的问题给常规拖曳单线阵声纳在判断目标来自左舷还是 右舷时所带来的影响，常规拖曳单线阵声纳通常采用机动方法，即探测到 目标以后拖船转弯，然后根据转弯前后目标的角度变化来判断目标是在拖 船的左舷还是右舷。这种方法在实时性上显然存在不足，因此如何快速或 者实时地分辨目标左右舷位置成为当前的研究热点。

当前，国外和国内的解决方案较多地集中于对接收端的改进，如采用 三元水听器组、以双线阵为代表的多线阵，以及具有指向性的矢量水听器 阵等，其中的双线阵是其中的一种。双线阵声纳能进行二维甚至三维的目 标探测，是当前拖曳式线列阵声纳发展的一个方向。拖曳式双线阵声纳采 用相位补偿方法使声纳具有左右舷分辨能力，但采用所述的相位补偿方法 生成360度方向的波束形成数据时，在某些频率和角度上会出现左右舷输 出相同的问题，而在其它频率和角度上，与目标物体共轭的镜像的功率输出 虽然小于波达方向(即目标物体到来的方向)的功率输出，但是这种差异 并不明显，容易造成误判。因此，双线阵声纳采用相位补偿方法生成360 度方向的波束形成数据时，如何完全抑制目标物体的镜像的输出或对目标 物体的镜像的输出进行较为完全的抑制是拖曳式双线阵声纳中需要解决 的问题。

发明内容

本发明的目的是克服在左右舷识别时所采用的相位补偿方法不能完 全抑制目标物体在镜像方向上的输出，容易使人产生误判的缺陷，从而提 供一种效果更佳的左右舷识别方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种双线阵声纳左右舷识别方法， 包括：

步骤1)、采集水声数据，并根据所述水声数据计算双线阵在各个方向 的波束输出，得到全方位的多波束形成数据，将所述全方位的多波束形成 数据从时域转换到频域；

步骤2)、根据所述双线阵中各个阵元的位置信息计算所述双线阵的归 一化波束输出函数，所述的归一化波束输出函数用于表示各个方向到达的 各种频率的信号通过所述双线阵所形成的波束形成数据的归一化输出；

步骤3)、根据所述的归一化波束输出函数选择需要补偿的角度和频 点；

步骤4)、根据所述的归一化波束输出函数，对所述的全方位多波束形 成数据在所述的需要补偿的角度和频点上进行幅度和相位补偿；

步骤5)、对步骤4)所得到的结果进行功率计算，根据计算所得到的 功率值进行左右舷判定。

上述技术方案中，在所述的步骤4)中，还包括在所述的需要补偿的 角度和频点外的其它角度和频点上，采用原样输出或直接剔除的方式对所 述的全方位多波束形成数据进行处理。

上述技术方案中，所述的归一化波束输出函数为：

G(θ,θ0)=S(t,θ,θ0)2NAexp{j2πft}]]>