[发明专利]基于基频线谱方位角变化率的直升机尺度估计方法及装置

说明书

本发明提供一种基于基频线谱方位角变化率的直升机尺度估计方法及装置，所述方法包括在频域上提取直升机旋翼及尾桨的基频，估计直升机旋翼及尾桨的基频信号的方向角；计算直升机旋翼基频信号的方向角的角度变化斜率、角度变化斜率的斜率,计算尾桨基频信号的方向角的角度变化斜率、角度变化斜率的斜率；估计直升机旋翼基频信号及尾桨基频信号的方向角变化率的极值和其最大值对应的时刻；估计直升机航速；估计直升机旋翼和尾桨的轴距。根据本发明的方案，能够估计直线飞行且经过正上方的直升机的主旋翼和尾桨的轴距。

技术领域

本发明涉及领域，尤其涉及一种基于基频线谱方位角变化率的直升机尺度估计方法及装置。

背景技术

随着UUV的快速发展与应用，它的应用领域逐步在扩展，水下值守时，可能有舰船、UUV、飞机等目标从附近经过，如果直升机为特定探测、监听对象，需要对直升机的尺度进行估计及计算。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种基于基频线谱方位角变化率的直升机尺度估计方法及装置，所述方法及装置，用以解决对直升机尺度估计不准确的问题。

根据本发明的第一方面，提供一种基于基频线谱方位角变化率的直升机尺度估计方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S101：矢量水听器获取目标直升机的声压及质点振速信号；对直升机的声压及质点振速进行采样，获取声压及质点振速离散信号序列，对所述声压及质点振速离散信号序列进行FFT变换；在频域上提取直升机旋翼及尾桨的基频，估计直升机旋翼及尾桨的基频信号的方向角；

步骤S102：计算直升机旋翼基频信号的方向角的角度变化斜率、旋翼基频信号的方向角的角度变化斜率的斜率；计算尾桨基频信号的方向角的角度变化斜率、尾桨基频信号的方向角的角度变化斜率的斜率；分别估计直升机旋翼基频信号及尾桨基频信号的方向角的角度变化斜率的极值和其最大值对应的时刻；

步骤S103：基于在频域上提取的基频及估计出的基频信号的方向角，估计直升机航速；

步骤S104：基于直升机旋翼基频信号的方向角变化率最大值及尾桨基频信号的方向角变化率最大值的出现时刻差，以及所述直升机航速，估计直升机旋翼和尾桨的轴距。

根据本发明第二方面，提供一种基于基频线谱方位角变化率的直升机尺度估计装置，所述装置包括：

方位角估算模块：配置为矢量水听器获取目标直升机的声压及质点振速信号；对直升机的声压及质点振速进行采样，获取声压及质点振速离散信号序列，对所述声压及质点振速离散信号序列进行FFT变换；在频域上提取直升机旋翼及尾桨的基频，估计直升机旋翼及尾桨的基频信号的方向角；

极值计算模块：配置为计算直升机旋翼基频信号的方向角的角度变化斜率、旋翼基频信号的方向角的角度变化斜率的斜率；计算尾桨基频信号的方向角的角度变化斜率、尾桨基频信号的方向角的角度变化斜率的斜率；分别估计直升机旋翼基频信号及尾桨基频信号的方向角的角度变化斜率的极值和其最大值对应的时刻；

航速估算模块：配置为基于在频域上提取的基频及估计出的基频信号的方向角，估计直升机航速；

尺度估计模块：配置为基于直升机旋翼基频信号的方向角变化率最大值及尾桨基频信号的方向角变化率最大值的出现时刻差，以及所述直升机航速，估计直升机旋翼和尾桨的轴距。

根据本发明第三方面，提供一种基于基频线谱方位角变化率的直升机尺度估计系统，包括：

处理器，用于执行多条指令；

存储器，用于存储多条指令；

其中，所述多条指令，用于由所述存储器存储，并由所述处理器加载并执行如前所述的基于基频线谱方位角变化率的直升机尺度估计方法。