【技术实现步骤摘要】
一种水声台网关联方法
本专利技术属于水声监测
,具体涉及一种水声台网关联方法。
技术介绍
水声监测技术是监测水面和水下爆炸事件的有效技术手段,全面禁止核试验条约国际监测系统建立了包括11个水声台阵的全球水声监测网络,既可用于对全球海洋爆炸事件的独立监测与定位,也可作为地震监测台网的重要补充,将地震台网监测面积延伸至广阔海域。水声台阵监测数据处理过程主要包括:信号检测与特征参数提取、声相识别、水声台网自动关联、事件定位与到时估算、自动关联事件的交互分析。在交互分析过程中,波形分析专家需对自动关联形成的处理事件及其所有关联信号逐一进行核对与校正,从而确保事件公报的准确性与可靠性。水声事件自动关联方法的优劣直接影响系统自动关联处理时效、事件检测率、误关联率、信号关联准确率等核心指标,大量误关联事件和漏关联事件的产生将会极大增加交互分析的工作量。研究一种既能正确关联信号,又具有较低漏检率与误检率的水声台网关联方法,对于水声监测技术而言具有重要现实意义。由于水声台网分布稀疏,且声在水面传输速度仅1485m/s,对于动辄上万千米的监测距离而言,水声信号走时较长、信号在传输过程中受岛屿阻隔而无法传输至台阵、受洋流影响导致信号方位角偏移、不同海区温度的差异导致声速不稳定,这些因素都会增加信号搜索和匹配的难度。
技术实现思路
本专利技术提供一种水声台网关联方法,要解决的技术问题是:稀疏水声监测台网对开阔水域水声事件监测过程中信号搜索和匹配困难的问题。为了解决以上技术问题,本专利技术提供了一种水声台网关联方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、选定所需进行水声监测数据分析的海 ...
【技术保护点】
1.一种水声台网关联方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、选定所需进行水声监测数据分析的海域,确定用于对目标区域进行监测的水声台网,根据关联时间区间,从数据库中获取相应水声台阵的全部检测信号及其关键特征参数;S2、将提取的水声台阵检测信号按照子阵进行分类,同一子阵不同监测子台记录的水声信号,若方位角相同,信号到时差小于定义的误差值,则认为所有信号为同一信号类,按顺序标志信号类F,对每一信号类所属全部信号进行标识,其中标识的最大值为每一信号类F中所含信号检测数;提取所有信号类中标识为1的信号组成待关联信号集合staarr;S3、根据定义的水声台网或该台网所包含的具有检测信号的水声台阵清单,导入台阵参数,获取相应台阵的坐标与水声台阵信号传输隔断参数,创建水声台网关联的有效格点;S4、选取某一台阵作为触发台阵,该台阵记录的信号作为触发信号,其余台阵作为待关联台阵,相应信号作为待关联信号;S5、对于每一个触发信号Trigk,其方位角为azmk,根据定义的信号方位角偏差azth,从S3确定的所有格点中选取触发台阵至格点的方位角介于[azmk‑azth,azmk+azth]的格点gridj,其中T ...
【技术特征摘要】
1.一种水声台网关联方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、选定所需进行水声监测数据分析的海域,确定用于对目标区域进行监测的水声台网,根据关联时间区间,从数据库中获取相应水声台阵的全部检测信号及其关键特征参数;S2、将提取的水声台阵检测信号按照子阵进行分类,同一子阵不同监测子台记录的水声信号,若方位角相同,信号到时差小于定义的误差值,则认为所有信号为同一信号类,按顺序标志信号类F,对每一信号类所属全部信号进行标识,其中标识的最大值为每一信号类F中所含信号检测数;提取所有信号类中标识为1的信号组成待关联信号集合staarr;S3、根据定义的水声台网或该台网所包含的具有检测信号的水声台阵清单,导入台阵参数,获取相应台阵的坐标与水声台阵信号传输隔断参数,创建水声台网关联的有效格点;S4、选取某一台阵作为触发台阵,该台阵记录的信号作为触发信号,其余台阵作为待关联台阵,相应信号作为待关联信号;S5、对于每一个触发信号Trigk,其方位角为azmk,根据定义的信号方位角偏差azth,从S3确定的所有格点中选取触发台阵至格点的方位角介于[azmk-azth,azmk+azth]的格点gridj,其中Trigk为第k个触发信号,azmk为第k个触发信号的方位角,gridj为第j个格点符合前述触发信号匹配要求;记录符合要求的格点所对应的触发信号的水声子阵gchan,触发台阵至该格点距离gdistj、方位角gazj、信号走时gtimej;S6、采用双曲函数定义S5所选取的格点与第k个触发信号方位角的匹配质量系数awgkj和第k个触发信号走时的匹配质量系数twgkj;S7、根据S3中定义的对该格点区域具有监测能力的水声台阵清单及其关键参数,从对应台阵信号类F中,对触发子阵以外的全部子阵,进行信号检索匹配,并根据S6计算待关联信号与S5所选取的格点的方位角的匹配质量系数和触发信号走时的匹配质量系数;S8、按照上述步骤确定S5所选取的格点gridj所关联的全部信号selarr,确定参与关联的水声台阵数Nsta和子阵数Nchan,若满足Nchan≥Dchan且Nsta≥Dsta,Nchan≥Nsta,则形成初步关联事件,并计算初步关联事件的可靠性质量系数;Dchan、Dsta分别为定义水声事件所需子阵数及台阵数。2.根据权利要求1所述的一种水声台网关联方法,其特征在于,S2中所述的误差值通常为数秒钟。3.根据权利要求1所述的一种水声台网关联方法,其特征在于,S1中,关键特征参数包括台阵通道名称、信号到时、检测信号编号、声相类别、方位角、慢度。4.根据权利要求1所述的一种水声台网关联方法,其特征在于,S3具体包括以下步骤:S3.1、选定所需进行水声监测数据分析的海域,设定格点步长,创建网络格点;S3.2、根据S3.1选定的海域以及该海域周边分布的水声监测台站,设定水声监测台网,其中,对于每个水声台阵,按照子台位置进行分类,形成多个子阵;S3.3、对于每个子阵中的同一类子台,分别设定其水声信号声发通道的有效传输距离,按照一定方位角间隔进行有效传输距离全向设定,形成水声台阵信号传输隔断参数,包括不同方位角az及其对应的有效传输距离range;S3.4、根据水声监测台网构成,读取每个水声台阵信号传输隔断参数,按照S3.1创建的网格格点顺序,利用第i个格点中心坐标与第j个水声子阵坐标,...
【专利技术属性】
技术研发人员:唐伟,刘哲函,王燕,王晓明,刘俊民,
申请(专利权)人:禁核试北京国家数据中心,
类型:发明
国别省市:北京,11
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