【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水声信号处理领域，尤其是一种深海目标运动轨迹被动跟踪方法。
技术介绍
1、在传统的深海目标轨迹追踪方法中，为判别目标方位，大多使用水听器水平阵对数据进行信号接收和波束形成处理。但在深海环境中布放水听器水平阵坐底的实施难度大、作业风险高，且布放过程中阵型难以保证，导致阵型的校准难度也大。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种深海目标运动轨迹被动跟踪方法，采用水听器垂直阵列实现深海目标运动轨迹被动跟踪，解决阵列底座布设难度大、作业风险高，以及阵型校准难度大的问题。
2、为达到上述目的，本申请提供了一种深海目标运动轨迹被动跟踪方法，包括：在间隔设定时间的任一时刻，对布设于待监测海域的任一水听器垂直阵执行：
3、对该水听器垂直阵列接收信号进行波束形成处理，得到在该时刻该水听器垂直阵列对应各个角度的输出功率；取最大输出功率对应的角度，作为该时刻到该水听器垂直阵列的直达波的垂直到达角；
4、将垂直到达角代入距离-垂直到达角函数，算得声源位置到该水听器垂直阵列的水平距离；将以该水听器垂直阵列的位置坐标为圆心，以算得的水平距离为半径的圆，记为该水听器垂直阵列在该时刻对应的圆；
5、在与该水听器垂直阵列相邻的各水听器垂直阵在该时刻所对应的圆中，取与该水听器垂直阵列在该时刻对应的圆相交/相切的圆，其交点/切点所在位置，即为该时刻目标在水平面的位置；
6、其中，所述距离-垂直到达角函数，由实验得到的，在实验
7、在一个可能的实现中，所述对该水听器垂直阵列接收信号进行波束形成处理，采用常规波束形成算法实现。
8、在另一个可能的实现中，所述由实验得到垂直到达角和水平距离包括：
9、以在待监测海域的设定深度运动的实验目标为声源，通过所述水听器垂直阵在实验时间内各时刻的接收信号，得到该水听器垂直阵列在相应时刻直达波的垂直到达角，记为实验估计到达角；
10、以射线传播模型仿真待监测海域，标注所述设定深度，以及该水听器垂直阵列在仿真待监测海域的位置和直达波区；将设定深度和该水听器垂直阵列的直达波区相交的区域，划分为有限个网格点；射线传播模型分别计算声源在各网格点时，到该水听器垂直阵列的直达波的垂直到达角，记为模型算得的到达角；
11、将任一实验估计到达角分别与各模型算得的到达角相减，找到令差值最小的模型算得到达角对应的网格点，该网格点与该水听器垂直阵列的水平距离，即为在该实验估计到达角所对应时刻，实验目标与该水听器垂直阵列的水平距离。
12、基于上述，本专利技术提供的一种深海目标运动轨迹被动跟踪方法，还具有以下优点和特点：
13、1、稳健性好。使用常规波束形成技术，能够有效地获取直达声区信号的垂直到达角，从而准确估计目标相对接收站位的距离。
14、2、资源利用效率和成本效益。利用水听器垂直阵解决目标跟踪问题，大大增加了资源利用效率，节省探测成本，且降低海上作业风险。
15、3、目标方位估计的精度提高。由于双水听器垂直阵配合定位，可以更精确地估计目标的方位，尤其是在深海复杂环境中。
16、4、数据处理效率的提升。使用的信号处理方法，以及双水听器垂直阵配合定位方法，在保证准确度的同时计算量小，可以提高数据处理的速度和效率，特别是在处理大量或复杂数据时。
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1.一种深海目标运动轨迹被动跟踪方法，其特征在于，包括：在间隔设定时间的任一时刻，对布设于待监测海域的任一水听器垂直阵执行：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对该水听器垂直阵列接收信号进行波束形成处理，采用常规波束形成算法实现。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述由实验得到垂直到达角和水平距离包括：
【技术特征摘要】
1.一种深海目标运动轨迹被动跟踪方法，其特征在于，包括：在间隔设定时间的任一时刻，对布设于待监测海域的任一水听器垂直阵执行：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：李赫，刘鹏超，郭新毅，苏林，马力，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所，
类型：发明
国别省市：
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