一种合成孔径声纳联合运动补偿方法及系统技术方案

本发明专利技术提出一种合成孔径声纳联合运动补偿方法和系统，根据合成孔径声纳基阵载体和运动补偿精度的要求，配置包括合成孔径声纳多接收子阵与所需传感器的系统；通过所述传感器获取的信息，估计随阵坐标系原点的位置；根据所述随阵坐标系原点的运动，确定声纳基阵上各等效相位中心位置，获得声纳基阵上当前乒各等效相位中心的运动误差。充分利用可配置的多种传感器数据，提高运动补偿精度；运动补偿计算过程简单方便，便于实时系统应用。

Synthetic aperture sonar joint motion compensation method and system

The invention provides a synthetic aperture sonar combined with motion compensation method and system based on synthetic aperture sonar array vector and motion compensation accuracy requirements, including the configuration of synthetic aperture sonar system receiving subarray with the required sensor; obtained by the sensor information, estimate the coordinate origin with the array according to the origin; the array with the coordinates of the motion, determine the sonar array on the equivalent phase center position, motion error of sonar array on the table all the equivalent phase center. Make full use of a variety of configurable sensor data to improve the accuracy of motion compensation; motion compensation calculation process is simple and convenient for real-time system applications.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及声纳信号处理
，更具体地，本专利技术涉及一种合成孔径 声纳联合运动4卜偿方法及系统。
技术介绍
合成孔径声纳(Synthetic Aperture Sonar, SAS )利用小孔径基阵在方位 向的移动，通过对不同空间位置的声纳回波信号进行相干处理，获取高分辨率 的声纳图像。合成孔径声纳基阵的载体一般为无动力拖体或者其他水下载体(如水下机 器人等)。无动力拖体由舰船拖曳前进，拖体和母船之间依靠拖缆连接，受水中 作用力(如水流)和船舶自身操纵稳定性的影响，拖体难以保持理想的直线航迹。即使声纳基阵安装在水下机器人上，仍然要受到这些因素的影响，同样容易在 合成孔径声纳成像中产生运动误差，因而运动误差补偿是合成孔径声纳高质量 成像的关键问题之一。目前合成孔径声纳一般采用多接收子阵利用声纳回波数据的空间相关性估 计声纳基阵的运动误差，这种方法的主要缺点是对声纳基阵的首向角估计精度 较差。尤其对于中低频合成孔径声纳，对声纳基阵首向角的估计结果误差更大。随着水下高精度导航技术的发展，合成孔径声纳载体上可以选择配置高精 度导航传感器。特别是在水下无人平台上(如AUV)安装高精度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合成孔径声纳联合运动补偿方法，包括：　步骤１０）、配置合成孔径声纳多接收子阵与姿态传感器；　步骤２０）、通过所述传感器获取的所述合成孔径声纳多接收子阵的姿态信息，估计随阵坐标系原点的位置；　步骤３０）、根据所述随阵坐标 系原点的运动，确定声纳基阵上各等效相位中心位置，获得声纳基阵上当前乒各等效相位中心的运动误差。

【技术特征摘要】
1、一种合成孔径声纳联合运动补偿方法，包括步骤10)、配置合成孔径声纳多接收子阵与姿态传感器；步骤20)、通过所述传感器获取的所述合成孔径声纳多接收子阵的姿态信息，估计随阵坐标系原点的位置；步骤30)、根据所述随阵坐标系原点的运动，确定声纳基阵上各等效相位中心位置，获得声纳基阵上当前乒各等效相位中心的运动误差。2、 权利要求l的方法，进一步包括步骤4G)、根据所述运动误差对原始阵元数据进行运动补偿。3、 权利要求1的方法，其中，步骤10)中，所述传感器还包括位置传感器。4、 权利要求3的方法，其中，当运动补偿精度要求较低时，可以选择合成 孔径声纳多接收子阵和姿态传感器的配置；当运动补偿精度要求较高时，可以 选择合成孔径声纳多接收子阵、姿态传感器和位置传感器的配置。5、 权利要求l的方法，其中，步骤10)进一步包括沿距离向将整个测绘 带划分为若干条测绘带。6、 权利要求5的方法，其中，所述划分可以是均匀的，也可以是不均匀的。7、 权利要求l的方法，其中，步骤20)进一步包括 步骤210)、确定等效相位中心重叠对；步骤220 )、根据所述等效相位中心重叠对，计算各重叠的等效相位中心对 在距离方向的运动误差；步骤230 )、才艮据等效相位中心重叠对在距离方向的运动误差，计算前后两 乒随阵坐标系原点之间的相对运动误差。8、 权利要求7的方法，其中，所述方法进一步包括步骤240 )、将所述随阵坐标系原点之间的相对运动误差与另外配置的位置 传感器直接获取的前后两乒随阵坐标系原点之间的相对误差融合。9、 权利要求7的方法，其中，步骤210)中，在发射阵和接收阵分置的系 统中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘维，刘纪元，张春华，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]