[发明专利]一种用于探测低慢小目标的声探测阵列

说明书

技术领域

本发明涉及低空目标声探测技术领域，尤其涉及一种用于探测低慢小目标的声探测阵列。

背景技术

低慢小目标通常是指飞行高度≤300米、飞行速度≤200公里/小时的一类小型飞行器，典型的有轻型飞机、轻型直升机、动力三角翼、动力伞、无人机(也包括目前广泛使用的四/六/八旋翼无人机)等。

鉴于安保和国防的需要，有必要将低慢小目标纳入监控和管理，对低慢小目标进行探测预警成为了一项亟待解决的问题。目前，一般是运用雷达或光电设备对低慢小目标进行探测，但容易受到地杂波和通视条件的限制，低空效果不佳。由于低慢小目标通常采用螺旋桨扰动空气保持飞行或滞空，持续对外辐射声波，因此运用声探测阵列被动接收低慢小目标的辐射噪声是探测低慢小目标飞行活动的一种有效方法。

但现有的声阵列被动探测技术容易受到例如地面车辆机动噪声、语音和喇叭广播等干扰声源影响，以至于抗干扰能力差，探测精度较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于探测低慢小目标的声探测阵列，以解决上述问题。

所述用于探测低慢小目标的声探测阵列，包括：

多个第一麦克风，所述第一麦克风均匀分布在第一十字阵列内；

多个第二麦克风，所述第二麦克风均匀分布在第二十字阵列内；

所述第一十字阵列所在平面和第二十字阵列所在的平面互相平行，且所述第一十字阵列中心投影和第二十字阵列中心投影重合。

优选的，所述第一十字阵列的正交臂与所述第二十字阵列的正交臂间的夹角为45度。

优选的，所述第一十字阵列孔径和第二十字阵列的孔径均为D。

优选的，所述第一十字阵列中心到第二十字阵列中心的距离H与所述孔径D相等。

优选的，所述第一十字阵列正交臂上的第一麦克风间距与所述第二十字阵列正交臂上的第二麦克风间距均为d。

优选的，麦克风间距d为：

其中，c为声速，f为特征频率。

优选的，所述第一十字阵列孔径和第二十字阵列的孔径D均为5d。

优选的，所述第一十字阵列中心到第二十字阵列中心的距离H为5d。

优选的，所述第一十字阵列包括12个第一麦克风。

优选的，所述第二十字阵列包括12个第二麦克风。

本发明所提供的用于探测低慢小目标的声探测阵列采用双层十字阵，利用立体阵在俯仰方向的波束抑制了复杂干扰，特别是地面干扰，并区分声源是否属于空中目标，降低地面虚警，提高抗干扰能力，进而提高了对低慢小目标的探测精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种用于探测低慢小目标的声探测阵列示意图；

图2为本发明提供的另一种用于探测低慢小目标的声探测阵列俯视图；

图3为本发明提供的另一种用于探测低慢小目标的声探测阵列示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

正如背景技术所述，目前，现有的声阵列被动探测技术容易受到地面车辆机动噪声、语音和喇叭广播等干扰声源影响，以至于抗干扰能力差，探测精度较低。

发明人经研究发现，低慢小目标一般采用螺旋桨扰动空气保持飞行或滞空，持续对外辐射声波，运用麦克风阵被动接收低慢小目标的辐射噪声，进行信号处理、能够探测其飞行活动。而麦克风阵设计是实现低慢小目标探测(包括探测距离、探测精度和抗干扰能力等核心指标)的关键之一。低慢小目标声波来自低空，当距离麦克风阵较远距离时，俯仰角通常较小，容易受地面干扰声源例如车辆机动噪声、语音和喇叭广播等的影响；此外，低慢小目标声波波长较长，不利于小孔径阵探测。所以，需要结合目标声频特征以及使用要求开展包括阵列形式、孔径大小和麦克风数量等的综合设计满足实际探测要求。

基于上述发现，本发明实施例公开了一种用于探测低慢小目标的声探测阵列，如图1所示，所述用于探测低慢小目标的声探测阵列包括：