[发明专利]非合作线谱分布式水声定位方法

权利要求书

1.非合作线谱分布式水声定位方法，其特征在于：所述方法具体过程为：

步骤1：构建分布式定位模型；

步骤2：求解目标运动轨迹与各个测量单元之间的致近点距离；

步骤3：利用步骤2求解的致近点距离d_i解算出匀速直线运动轨迹的斜率和截距，得出匀速直线运动目标的运动轨迹。

2.根据权利要求1所述的非合作线谱分布式水声定位方法，其特征在于：所述步骤1中构建分布式定位模型；具体过程为：

假设一个平行于xoy平面的目标辐射信号以平面波的形式入射到一个有M个阵元的阵列，阵元间距为d，平面波入射方向θ是信号与阵列法线方向的夹角；

假设空间中有K个目标辐射信号，第k个信号表示为s_k(t)，那么阵列接收模型可以表示为：

用P_i表示第i个测量单元的位置，坐标可由GPS获得，记为(x_i,y_i)；

S为参数未知的非合作运动目标，目标初始位置记为(x_s,y_s)，以速度v穿过阵列作匀速直线运动；目标与各测量单元的致近点记为CPA_i,i＝1,2,3,4，致近点距离记为d_i,i＝1,2,3,4。

3.根据权利要求2所述的非合作线谱分布式水声定位方法，其特征在于：所述步骤2中求解目标运动轨迹与各个测量单元之间的致近点距离；具体过程为：

步骤2-1：建立目标辐射信号频率与目标运动速度和目标初始位置之间的函数映射关系；

步骤2-2：估计出D中四个未知数f₀,v,x_s,y_s的值。

4.根据权利要求3所述的非合作线谱分布式水声定位方法，其特征在于：所述步骤2-1中建立目标辐射信号频率与目标运动速度和目标初始位置之间的函数映射关系；具体过程为：

所述目标辐射信号频率为各个测量单元接收到的信号频率；

过测量单元所在位置(x_i,y_i)点作平行于目标运动轨迹的直线为x'轴，以目标的运动方向为正；过测量单元所在位置(x_i,y_i)点作垂直于目标运动轨迹的直线为y'轴，以从测量单元到CPA_i点的方向为正；

CPA_i为目标与各测量单元的致近点，i＝1,2,3,4，致近点距离记为d_i,i＝1,2,3,4；

假设测量单元开始工作时，目标所在的初始位置为(x_s,y_s)，t_m时刻目标与测量单元之间的夹角为假设目标辐射信号频率为f₀，v表示目标运动速度，c表示声波在水中的传播速度；

计算测量单元在t_m时刻接收到的信号频率为f_m：

目标与测量单元之间的夹角可以表示为

将未知参数向量记为D＝(f₀,v,x_s,y_s)，将式(2)带入式(1)可以得到测量单元接收到的信号频率与时间之间的关系是关于D的函数，即