【技术实现步骤摘要】
涉及浅海声源目标深度估计。
技术介绍
1、随着矢量传感器在水声测量的广泛应用，声矢量场特性研究可为水下目标探测与定位、海洋环境参数反演等应用提供可靠的理论参考。在声矢量场特性研究中，质点振速场往往是通过声压场数值差分获取，其中声压场可由简正波方法、抛物方程方法或射线方法等数值模型计算。因此，质点振速场的计算精度决于数值差分步长，当差分步长较小时，计算量大导致计算速度慢，不适合声矢量场的快速计算。因此，利用数值计算模型进行质点振速场强度的深度分布特性研究时，会存在计算效率低、计算结果受模型适用性条件限制等问题。
2、现有技术中，有研究《基于声矢量场的浅海声源深度估计方法》，提出了一种基于声矢量场的浅海声源深度估计方法，通过分析声矢量场中的水平质点振速和垂直质点振速的传播损失，利用传播因子计算声源深度。然而，该方法在计算声矢量场的深度分布特性时，仍然需要考虑简正波相干模态和的交叉作用项，导致计算复杂度较高。
3、另有研究基于质点振速的声源深度估计方法》，提出了一种基于质点振速的声源深度估计方法，通过分析质点振速的深度分布特性，结合水平质点振速和垂直质点振速计算质点振速强度差，进而估算声源深度。与该方案类似，该方法也避免了声场本征值和本征函数的复杂计算，但是没有考虑角度积分的近似条件，导致计算效率较低。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的，现有的浅海声源深度估计方法中，计算复杂度较高，需要考虑简正波相干模态和的交叉作用项，以及没有考虑角度积分的近似条件，导致
2、利用浅海质点振速强度差进行声源深度估计的方法，所述方法包括：
3、采集待测浅海质点振动数据的步骤；
4、根据所述振动数据，得到浅海质点振速的深度分布特性的步骤；
5、根据所述深度分布特性，得到质点间振速差的步骤；
6、根据所述质点间振速差的深度分布规律，得到声源深度的步骤。
7、进一步，提供一个优选实施方式，根据所述振动数据的非相干简正波的角度积分形式，得到所述浅海质点振速的深度分布特性。
8、进一步，提供一个优选实施方式，所述振动数据的非相干简正波的角度积分形式，基于简正波非相干模态和变换到角度积分的近似条件得到。
9、进一步，提供一个优选实施方式，所述质点间振速差根据所述质点振动数据中，水平质点振速和垂直质点振速得到。
10、进一步，提供一个优选实施方式，所述水平质点振速和垂直质点振速，根据简正波理论，在与水平距离无关波导环境中，利用欧拉公式，由点源声场声压表示。
11、进一步，提供一个优选实施方式，所述声源深度根据所述质点间振速差的深度分布规律，利用寻去最大值方法得到。
12、进一步，提供一个优选实施方式，所述声源深度，根据所述质点间振速差的深度分布规律，对垂直矢量阵接收的振速信号进行非相干能量提取，再计算全深度质点振速强度差最大值得到。
13、基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了利用浅海质点振速强度差进行声源深度估计的装置，所述装置包括：
14、采集待测浅海质点振动数据的模块；
15、根据所述振动数据，得到浅海质点振速的深度分布特性的模块；
16、根据所述深度分布特性，得到质点间振速差的模块；
17、根据所述质点间振速差的深度分布规律，得到声源深度的模块。
18、基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了计算机储存介质，用于储存计算机程序，当所述计算机程序被计算机读取时，所述计算机执行所述的方法。
19、基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了计算机，包括处理器和储存介质，当所述处理器读取所述储存介质中储存的计算机程序时，所述计算机执行所述的方法。
20、与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案的有益之处在于：
21、本专利技术提供的利用浅海质点振速强度差进行声源深度估计的方法，通过推导出质点振速的非相干简正波的角度积分形式，避免了声场本征值和本征函数的复杂计算，大大提高了计算效率。
22、本专利技术提供的利用浅海质点振速强度差进行声源深度估计的方法，利用非相干质点振速强度差进行质点振速场强度的深度分布特性研究，避免了信号声源强度起伏所带来的误差，提高了声源深度的估计精度。
23、本专利技术提供的利用浅海质点振速强度差进行声源深度估计的方法，通过计算水平质点振速和垂直质点振速的非相干强度差，结合浅海质点振速强度差的深度分布规律，可以快速估算出声源深度。
24、本专利技术提供的利用浅海质点振速强度差进行声源深度估计的方法，可以应用于水下目标探测与定位、海洋环境参数反演等工作中。
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1.利用浅海质点振速强度差进行声源深度估计的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的利用浅海质点振速强度差进行声源深度估计的方法，其特征在于，根据所述振动数据的非相干简正波的角度积分形式，得到所述浅海质点振速的深度分布特性。
3.根据权利要求2所述的利用浅海质点振速强度差进行声源深度估计的方法，其特征在于，所述振动数据的非相干简正波的角度积分形式，基于简正波非相干模态和变换到角度积分的近似条件得到。
4.根据权利要求1所述的利用浅海质点振速强度差进行声源深度估计的方法，其特征在于，所述质点间振速差根据所述质点振动数据中，水平质点振速和垂直质点振速得到。
5.根据权利要求4所述的利用浅海质点振速强度差进行声源深度估计的方法，其特征在于，所述水平质点振速和垂直质点振速，根据简正波理论，在与水平距离无关波导环境中，利用欧拉公式，由点源声场声压表示。
6.根据权利要求1所述的利用浅海质点振速强度差进行声源深度估计的方法，其特征在于，所述声源深度根据所述质点间振速差的深度分布规律，利用寻去最大值方法得到。
...【技术特征摘要】
1.利用浅海质点振速强度差进行声源深度估计的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的利用浅海质点振速强度差进行声源深度估计的方法，其特征在于，根据所述振动数据的非相干简正波的角度积分形式，得到所述浅海质点振速的深度分布特性。
3.根据权利要求2所述的利用浅海质点振速强度差进行声源深度估计的方法，其特征在于，所述振动数据的非相干简正波的角度积分形式，基于简正波非相干模态和变换到角度积分的近似条件得到。
4.根据权利要求1所述的利用浅海质点振速强度差进行声源深度估计的方法，其特征在于，所述质点间振速差根据所述质点振动数据中，水平质点振速和垂直质点振速得到。
5.根据权利要求4所述的利用浅海质点振速强度差进行声源深度估计的方法，其特征在于，所述水平质点振速和垂直质点振速，根据简正波理论，在与水平距离无关波导环境中，利用欧拉公...
【专利技术属性】
技术研发人员：龚李佳，谢金怀，郭俊媛，张明辉，张海刚，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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