The invention discloses an automatic underwater acoustic target azimuth tracking method to prevent tracking deviation. The method includes: (1) acquiring underwater acoustic target azimuth histogram; (2) singular value decomposition of the obtained underwater acoustic target azimuth histogram, which regards the mapping space corresponding to the maximum singular value as the first subspace; (3) acquiring information based on mapping to the first subspace. The main Atlas P of the azimuth information of the underwater acoustic target; (4) The trajectory of the main Atlas P based on the azimuth information of the underwater acoustic target is tracked automatically. The tracking method of the invention can effectively avoid the tracking deviation when tracking the underwater acoustic signal and improve the tracking accuracy.
【技术实现步骤摘要】
一种防止跟踪偏离的自动水声目标方位跟踪方法
本专利技术涉及被动声纳信号与信息处理
,更具体地涉及水声目标方位的自动跟踪。
技术介绍
水声目标的辐射噪声,如发动机噪声、水声探测脉冲、水声通信脉冲等可以被被动探测声纳阵列利用进行目标定向跟踪。现有技术中存在借助于水声目标方位历程图对目标进行发现与自动跟踪的方法。如果当前方位角方向上存在水声声源时,时间补偿后的各个阵元信号的振幅在融合过程中会同向叠加,否则会完全或者部分抵消。因此,在目标方位上的合成波束的能量会高于其他方位的合成波束。如果噪声源持续存在,在水声目标方位历程图上会呈现出一条稳定的明亮轨迹,该轨迹会随着目标声源方位角的变化产生相应的倾斜或弯曲变化。在实际应用中,如果用户在水声目标方位历程图上发现明亮轨迹,则可认为对应方位存在目标。对该轨迹进行跟踪,即可实现对目标的方位跟踪。为了减轻用户在执行值守任务中的工作负担,可以采用自动跟踪的方式对目标方位进行跟踪。现有的自动水声目标方位跟踪的具体步骤为:1.用户在tn时刻发现目标后,手工初始化目标方位角;2.在下一时刻tn+1,自动跟踪系统以tn时刻的目标方位角为中心,在限定的方位角范围内搜索能量最大的合成波束,将其对应的方位角作为tn+1时刻的目标方位角;3.以tn+1时刻测得的目标方位角作为接下来的tn+2时刻的目标方位角的搜索中心,在限定的方位角范围内搜索能量最大的合成波束,将其对应的方位角作为tn+2时刻的目标方位角;4.重复以上第3步,直至目标消失。实际应用中声纳阵列的接收信号夹杂有海洋环境噪声,导致水声目标方位历程图上呈现出大量随机图像噪声。当 ...
【技术保护点】
1.一种防止跟踪偏离的自动水声目标方位跟踪方法,其特征在于,所述方法包括下述步骤:(1)、获取声纳阵列测得的声纳信号,利用所述声纳信号计算水声目标方位历程图;(2)、利用改进的奇异值分解方法对所获得的水声目标方位历程图进行奇异值分解,将分解得到的最大奇异值对应的映射空间视为第一子空间,其余的映射到第二子空间;(3)、基于映射到第一子空间中的信息获取水声目标方位信息的主图谱P;(4)、基于水声目标方位信息的主图谱P上的轨迹进行水声目标的自动跟踪。
【技术特征摘要】
1.一种防止跟踪偏离的自动水声目标方位跟踪方法,其特征在于,所述方法包括下述步骤:(1)、获取声纳阵列测得的声纳信号,利用所述声纳信号计算水声目标方位历程图;(2)、利用改进的奇异值分解方法对所获得的水声目标方位历程图进行奇异值分解,将分解得到的最大奇异值对应的映射空间视为第一子空间,其余的映射到第二子空间;(3)、基于映射到第一子空间中的信息获取水声目标方位信息的主图谱P;(4)、基于水声目标方位信息的主图谱P上的轨迹进行水声目标的自动跟踪。2.根据权利要求1中所述的防止跟踪偏离的自动水声目标方位跟踪方法,其特征在于,所述步骤(1)包括:(1.1)按照一定的时间间隔,截取固定长度的声纳阵列接收信号;(1.2)以声纳阵列的某一个阵元为基准,按照一定的方位角间隔,计算对应方位角下各个阵元接收到的目标噪声的时间差;(1.3)根据各个阵元接收到的目标噪声的时间差,对各个阵元的接收信号进行时间补偿,使得各阵元的接收目标噪声的初始相位一致;(1.4)将时间补偿后的接收信号进行加权或者等权融合,得到对应方位角下的合成波束;(1.5)计算对应方位角下...
【专利技术属性】
技术研发人员:李超,王海斌,汪俊,陈曦,殷凡,
申请(专利权)人:中国科学院声学研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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