[发明专利]一种通用的UUV水下目标探测仿真方法及系统

权利要求书

1.一种通用的UUV水下目标探测仿真方法，所述方法包括：

接收选择的探测模式；所述探测模式包括：主动探测和被动探测；

如果选择的是主动探测，则开启主动探测，获取目标探测结果；

否则，开启被动探测，获取目标探测结果；

所述主动探测具体包括：

发射主动探测信号，发射范围为左舷-15°～-115°，右舷15°～115°；

基于声场分析计算主动探测传播损失值；

基于主动声纳方程计算主动探测优质因素；

根据主动探测传播损失值和主动探测优质因素判断目标是否在探测范围内，如果在探测范围内，计算主动探测目标信息；

所述基于声场分析计算主动探测传播损失值，具体包括：

在目标到探测源的方向上，从距离目标的距离r＝1m位置处开始，按照距离目标的距离按照距离步长Δr递进，依次计算m个位置上的传播损失值：l₁,l₂,...,l_m；其中m为传播损失值的个数，与所选取的距离有关；

其中，1≤i≤m；p(1)表示距离目标距离1m处的声压值；p(r+iΔr,z)为r+iΔr处的声压：

其中，z表示目标距离海平面的深度；c₀表示典型的相位速度，ω表示频率；α_j,n,β_j,n表示耦合系数，n表示有理函数的项数，用于逼近指数函数；其中k表示波束数目，ρ表示海水密度，p(r+(i-1)Δr,z)为r+(i-1)Δr处的声压；

根据m个位置上的传播损失值，插值生成距离-传播损失值曲线。

2.根据权利要求1所述通用的UUV水下目标探测仿真方法，其特征在于，所述主动探测优质因素为：

其中，FOM为主动探测优质因素；SL指的发射声源级；TS表示目标强度，由目标正横方向的目标强度和方位角计算得出；NL表示噪声级，包括环境噪声和平台自噪声；GS和GT分别表示主动声纳系统的空间增益和时间增益；DT为主动声纳识别系数。

3.根据权利要求2所述的通用的UUV水下目标探测仿真方法，其特征在于，所述根据主动探测传播损失和主动探测优质因素判断目标是否在探测范围内，如果在探测范围内，计算主动探测目标信息，具体包括：

依据下述探测目标判定准则判定目标是否在探测范围内：

其中，TL为根据距离-传播损失值曲线得到的目标位置的传播损失值；Δ_a表示主动探测的工程裕量，单位为db；

如果目标在探测范围内，则计算主动探测目标信息：

目标距离为：

目标方位为：

其中，为E_r声纳主动探测距离误差，E_d为目标方位估计误差；(x_t,y_t)表示仿真中的目标的经纬度，(x_z,y_z)表示UUV中探测载荷的经纬度，表示由经纬度到距离的转换因子，randn表示[0,1]范围内的随机数。

4.根据权利要求1所述通用的UUV水下目标探测仿真方法，其特征在于，所述被动探测具体包括：

基于声场分析计算被动探测传播损失值；

基于被动声纳方程计算被动探测优质因素；

根据被动探测传播损失值和被动探测优质因素判断目标是否在探测范围内，如果在探测范围内，计算被动探测目标信息。