基于近场声聚焦的水下目标方位估计

摘要

基于水下无人平台的目标定位与跟踪技术逐渐成为近年来水声工程中的研究热点.随着目标辐射噪声级越来越低、探测平台需要尽量靠近被探测目标以实现近场定位.针对利用线列阵聚焦波束形成进行定位处理时出现"左右舷模糊",且目标定位精度低的问题.本文研究一种基于最小方差无畸变响应(MVDR)的半圆阵近场声聚焦技术,以近场声传播特性为基础推导近场半圆阵信号处理的数学模型,理论推导结果证明半圆阵能够克服直线阵存在的方位模糊缺点.最小方差无畸变方法根据信号子空间与噪声子空间的能量特性差异实现对目标的方位估计.数值仿真结果说明,半圆阵近场声聚焦技术的定位性能明显优于线列阵,可以获得目标的高方位分辨率.