基于四元稀疏T型阵的AUV方位估计算法

摘要

小型自主式水下航行器(AUV)受体积和结构限制,携带水听器个数有限,但需具备较高测向精度,而传统四元均匀T型阵虽能实现方位角和俯仰角的联合估计,但由于阵列孔径受波长限制,其定向精度有限。基于此,文中以四元均匀T型阵为基础,增加水平方向上中心阵元与1阵元的间距,使其扩大至波长的整数倍,中心阵元与其他阵元间距均保持半波长,构成四元稀疏T型阵。利用基于常规波束形成的互谱测向法进行方位估计,对2种阵型方位角及俯仰角的估计误差进行仿真对比。仿真结果表明,同一信噪比下,四元稀疏T型阵的方位角估计误差更小,证实了四元稀疏T型阵的定向结果具有更高的精度,可满足AUV以较少的阵元实现更高测向精度的要求。