一种声纳接收角度优化方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种声纳接收角度优化方法及装置，该方法包括：获取海洋环境参数和声学基阵参数；对声学基阵参数进行处理得到水平接收波束指向性和垂直接收波束指向性；对海洋环境参数和声学基阵参数进行处理，得到物理空间参数；获取物理空间中

【技术实现步骤摘要】
一种声纳接收角度优化方法及装置


[0001]本专利技术涉及水下探测设备环境适应性处理和声纳最佳空间处理
，尤其涉及一种声纳接收角度优化方法及装置
。

技术介绍

[0002]海洋环境噪声是各种水下感知装备
(
如声纳
、
鱼雷
、
水雷
、
水下无人作战平台等
)
作战使用的重要干扰背景
。
海洋环境噪声具有明显的时域性
、
地域性和空间指向性分布特性
。
海洋环境噪声量级及空间指向性分布直接影响水声装备的设计和使用性能，同一种水声装备在不同海域
、
不同时段采取不同的使用方式，其战术技术性能将会呈现较大差异
。
[0003]海洋环境噪声的产生原因多种多样，其中风动噪声
(
包括降雨
)
和远处航船噪声是海洋环境噪声的主要噪声源
。
海洋环境噪声强度及其空间分布与风力
、
风向
、r/>海况
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种声纳接收角度优化方法，其特征在于，所述方法包括：
S1
，获取海洋环境参数和声学基阵参数；所述海洋环境参数包括航船噪声源参数
、
生物噪声源参数
、
气象噪声源参数
、
频率
、
海深
、
不同距离的声速剖面
、
海底声速
、
海底衰减系数和海底密度；所述声学基阵参数包括水听器阵列的水平阵元数
、
垂直阵元数
、
阵中心深度
、
相邻水平阵元间距和相邻垂直阵元间距；
S2
，对所述声学基阵参数进行处理，得到水平接收波束指向性和垂直接收波束指向性；
S3,
对所述海洋环境参数和声学基阵参数进行处理，得到物理空间参数；
S4
，获取物理空间中
M
艘航船的参数信息；所述
M
艘航船的参数信息包括方位角信息
、
距离信息
、
吨位信息
、
航速信息和航向信息；
S5
，对所述
M
艘航船的参数信息进行处理，得到海洋环境噪声的水平空间指向性；
S6
，对所述
M
艘航船的参数信息进行处理，得到海洋环境噪声的垂直空间指向性；
S7
，对所述水平接收波束指向性和所述海洋环境噪声的水平空间指向性进行处理，得到声纳阵列的水平海洋环境噪声阵处理增益；
S8
，对所述垂直接收波束指向性和所述海洋环境噪声的垂直空间指向性进行处理，得到声纳阵列的垂直海洋环境噪声阵处理增益
。2.
根据权利要求1所述的声纳接收角度优化方法，其特征在于，所述对所述声学基阵参数进行处理得到水平接收波束指向性和垂直接收波束指向性，包括：
S21,
利用声纳阵列的水平接收波束指向性计算模型，对所述声学基阵参数进行处理得到水平接收波束指向性；所述声纳阵列的水平接收波束指向性计算模型为：其中，
D(
α
)
为沿水平
α
方向的水平接收波束指向性，为声线与水平阵主轴线的夹角，即舷角，
d
水平
为相邻垂直阵元间距，
λ
＝
c/f
为波长，
c
为声速，
f
为频率，
N
水平
为水听器阵列的水平阵元数；
S22,
利用声纳阵列的垂直接收波束指向性计算模型，对所述声学基阵参数进行处理得到垂直接收波束指向性；所述声纳阵列的垂直接收波束指向性计算模型为：其中，
D(
θ
)
为沿垂直
θ
方向的垂直接收波束指向性，
θ
为声线与垂直阵法线的夹角，即掠射角，
d
垂直
为相邻垂直阵元间距，
λ
＝
c/f
为波长，
N
水平
为水听器阵列的垂直阵元数
。3.
根据权利要求1所述的声纳接收角度优化方法，其特征在于，所述对所述海洋环境参数和声学基阵参数进行处理，得到物理空间参数，包括：
利用简正波分析模型，对所述海洋环境参数和声学基阵参数进行处理，得到物理空间参数；所述物理空间参数包括简正波总号数
N、
第
m
号简正波的波函数
ψ
m
和水平波数实部
k
m
、
水平波数虚部
α
m
，
m
为简正波号数，
m
＝
1,2,
…
,N。4.
根据权利要求1所述的声纳接收角度优化方法，其特征在于，所述对所述
M
艘航船的参数信息进行处理，得到海洋环境噪声的水平空间指向性，包括：利用水平空间指向性模型，对所述
M
艘航船的参数信息进行处理，得到海洋环境噪声的水平空间指向性；所述水平空间指向性模型为：其中，
B
H
(
θ
H
)
为海洋环境噪声的水平空间指向性，
θ
Hi
为第
i
艘航船的方位角信息，
L
Hi
为第
i
艘航船的距离信息，
W
Hi
为第
i
艘航船的吨位信息，
V
Hi
为第
i
艘航船的航速信息，
β
Hi
为第
i
艘航船的航向信息，
θ
H
为声线与水平阵主轴线的夹角，即舷角，
k
＝2π
f/c
为波数，
p(L
Hi
,W
Hi
,V
Hi
,
β
Hi
)
为海洋环境噪声的水平空间指向性
。5.
根据权利要求1所述的声纳接收角度优化方法，其特征在于，所述对所述

【专利技术属性】
技术研发人员：石敏，代维凯，陈倩，黄猛，王玉菊，吕亚飞，还迎春，王雅芬，张恺翊，江志浩，郑义成，刘雪娇，黎佳艺，张祺，张振杰，徐超，
申请(专利权)人：中国人民解放军，
类型：发明
国别省市：