【技术实现步骤摘要】
-种48元均匀圆柱阵超短基线精确定向方法
本专利技术属水下定位与导航领域，涉及一种48元均匀圆柱阵超短基线精确定向方 法。
技术介绍
通常，一个高速航行体在海上试验时，要通过自身安装的数据记录设备记录航速、 姿态、控制特性、航行深度以及接收的目标回波波形等数据，进行线下分析。然而，如果由于 意外因素导致该试验目标无法回收，则无法分析其性能。可行的方法是利用客观的外部测 量系统，对其运动轨迹进行测量，以评价该运动目标的各项性能。 目前，我国周边试验海域还没有建成完善的水下长基线定位系统，并且安装有短 基线或超短基线水下定位系统的试验船只甚少，使得在海上进行高速航行体科研试验和交 付试验时，无法对航行体进行全航程的实时跟踪与定位，降低了试验效率与安全性。因此， 急需一种作用距离远、便携式的超短基线水下定位系统。传统的超短基线定位系统多采用 孔径小于半波长的三元L型基阵或多元十字正交型直线阵，通过测量各通道间的相位差和 目标到基阵的斜距来估算目标的位置，由于基阵孔径小，系统的定位精度受限，另外由于阵 元少易受随机噪声的影响，测得的信号的相位也会起伏，这就使得这种超短基线定位系统 在远距离时定位精度不高。 针对便携式远距离高精度定位要求，故需构建一种抗相位模糊的高增益阵列及精 确定向方法，用于水下超短基线定位系统。在本专利应用之前国内还未曾有基于多元均匀 圆柱阵的精确定向方法用于水下超短基线定位系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出，用于解决超 短基线水下定位系统的远距离精确定向问题，用于海上高速航行体科研试验和...
【技术保护点】
一种48元均匀圆柱阵超短基线精确定向方法，具体包括如下步骤： 步骤一：阵元布置 将一组16个阵元周向均匀布置在定位装置的同一外圆周上，并在轴向均布3组， 形成共48元的均匀圆柱阵列； 步骤二：将轴向三阵元输出相加得到等效16元均匀圆周阵的输出，公式为 式中，aij是等效均匀圆周阵第i个等效阵元轴向的第j个阵元输出； 步骤三：多波束粗略定向 分别以等效圆周阵的各等效阵元Ai作为波束主轴方向，利用当前等效阵元及两侧相邻的6个阵元共7个阵元，形成覆盖周向360°的16个多波束，定义为B1～B16： 式中，Ai表示第i个等效阵元的输出，f0表示测量信号中心频率，R表示圆周半径，c表示水中声速，wi表示汉明加权系数，φ为相邻两个等效阵元中心轴线夹角，wi(i＝1,2,3,4)的具体取值如下： {w1,w2,w3,w4}＝{0.08,0.31,0.77,1.00} 多波束的‑3dB宽度约为25°，实现周向360°全覆盖，并且降低旁瓣级；形成16个多波束后，分别对其进行滑动FFT处理，并进行幅度比较，找出最大值所在波束号，作为信号来向的粗略估计； 步骤四：分裂波束精确定向 将信号所在多波束主轴左右相...
【技术特征摘要】
1. 一种48元均匀圆柱阵超短基线精确定向方法，具体包括如下步骤： 步骤一：阵元布置 将一组16个阵元周向均匀布置在定位装置的同一外圆周上，并在轴向均布3组， 形成共48元的均匀圆柱阵列； 步骤二：将轴向三阵元输出相加得到等效16元均匀圆周阵的输出，公式为式中，&ij是等效均匀圆周阵第i个等效阵元轴向的第j个阵元输出； 步骤三：多波束粗略定向 分别以等效圆周阵的各等效阵元Ai作为波束主轴方向，利用当前等效阵元及两侧相 邻的6个阵元共7个阵元，形成覆盖周向360°的16个多波束，定义为氏?B16 :式中，化表示第i个等效阵元的输出，&表示测量信号中心频率，R表示圆周半径，c表 示水中声速，Wi表示汉明加权系数，小为相邻两个等效阵元中心轴线夹角，Wi(i= 1，2, 3, 4) 的具体取值如下： w2...
【专利技术属性】
技术研发人员：岳玲，杨晓亮，周晶，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七〇五研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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