[发明专利]一种AUV声隐身态势评估方法

摘要

本发明公开了一种AUV声隐身态势评估方法，属于态势评估技术领域。本发明以各种声学数据、声呐设备参数和位置信息等为输入，建立声呐探测性能模型和信号余量模型，根据任务隐蔽性要求等级构建声呐威胁虚拟障碍物，通过声呐方程、“KoutofN”准则计算多种类型探测概率，基于信号余量SE模型确定AUV的可航行范围，在可航行范围内以渐变色表示探测概率值形成态势图。本发明的态势评估系统包含全局态势评估和实时态势评估，系统以全局态势评估结果、多种声呐探测概率、AUV可航行范围和态势图为输出结果，评估结果准确、可信度高、可视化，实现对AUV航路的隐身威胁评估，为规划系统提供隐蔽性约束条件。

主权项

1.一种AUV声隐身态势评估方法，其特征在于，具体的实现方式包括以下步骤：(1)在AUV下水执行任务前，根据航路起点和目标点确定任务目标水域范围，采集任务目标水域内的探测声呐位置、AUV和环境声学信息、声呐设备信息；(2)根据步骤(1)的采集信息进行全局环境下的态势评估；在AUV的任务工况下建立信号余量SE模型，通过建立声呐性能模型确定阵增益DI、检测阈值DT，输入AUV噪声声源级SL、背景噪声NL，计算AUV在水平面上周向均匀36个方向上信号余量SE为0时的传播损失TL值，根据TL模块计算每个方向上TL值对应的距离即声呐探测距离，基于最小二乘法拟合36个点得到声呐探测范围及威胁范围，同样计算全局环境下每个已知声呐的威胁范围得到全局威胁态势评估结果；(3)根据步骤(1)采集的动态信息，在航路中进行实时态势评估；通过建立声呐方程，计算得到单一声呐的探测概率p_d，当所有单一声呐的探测概率计算完成后，以探测概率作为威胁评估指数并根据大小对声呐进行威胁度排序；(4)在单一声呐探测概率的基础上，根据声呐数量和航线时间，利用“KoutofN”准则计算得到多声呐的联合探测概率p_da，根据总探测时间t和探测频率n计算AUV航线累积探测概率p_dl；(5)确定探测声呐设备参数后，在AUV所在位置的水平面上，以AUV为圆心均匀取36个方向，分别计算36个方向信号余量SE为0的点，并通过拟合包络线确定AUV可航行范围，制作态势图；(6)综合以上步骤，得到全局态势评估图、单一声呐探测概率p_d、声呐威胁排序、联合探测概率p_da、航线累积探测概率p_dl、AUV可航行范围和态势图。