[发明专利]一种自导深弹舷侧阵回波检测与测向方法

说明书

本发明公开了一种自导深弹舷侧阵回波检测与测向方法，属于水声信号处理与水下目标探测技术领域；对舷侧阵接收的反射信号进行预处理后得到的四路信号分别进行检测，得到四个检测值；四个检测值分别与门限值比较，判断四个检测值是否超过门限；若无检测值超过门限，则表示没有目标；若有检测值超过门限，则表示水听器探测到目标，对四个检测值进行排序后，计算四个检测值的次大值与最大值的比值，并计算所述比值的反正切，得到角度α，目标的测量方位为最大值所在舷侧阵向次大值舷侧阵偏转角度α后的方向；该方法能够提高深弹垂直搜索阶段对目标的测向精度，减小水平末自导阶段自导搜索扇面，提高末自导初始目标捕获概率，降低末自导复杂性与成本。

技术领域

本发明属于水声信号处理与水下目标探测技术领域，具体涉及一种自导深弹舷侧阵回波检测与测向方法。

背景技术

自导技术在深弹上的应用，使深弹跃入智能化精确打击武器的行列。自导深弹入水后带伞低速下降，同时用舷侧阵探测目标并粗定向，探测到目标后转为水平状态，向着目标方向用头部阵继续跟踪目标并精确定向，直到命中目标。其中，舷侧阵探测目标并测向非常关键，是第二阶段深弹末自导与精确打击目标的基础。现有的深弹舷侧阵探测方法是采用环形均布的四条舷侧阵同时探测，如果哪条舷侧阵探测到目标，则把目标限定在以该舷侧阵为中心的90°扇面上，水平末自导阶段在该扇面上检测目标。该方法没有充分利用四条舷侧阵接收信号的能量关系，导致水平末自导阶段搜索扇面偏大，不利于深弹末自导阶段自导性能的提高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种自导深弹舷侧阵回波检测与测向方法，能够提高深弹垂直搜索阶段对目标的测向精度，减小水平末自导阶段自导搜索扇面，提高末自导初始目标捕获概率，降低末自导复杂性与成本。

本发明是通过下述技术方案实现的：

一种自导深弹舷侧阵回波检测与测向方法，所述舷侧阵由沿自导深弹轴向均匀分布的水听器组成，四条舷侧阵沿自导深弹圆周均匀分布，所述回波检测与测向方法的步骤如下：

第一步，对舷侧阵接收的反射信号进行预处理后得到的四路信号分别进行检测，得到四个检测值，每个检测值代表对应舷侧阵接收信号的强度大小；

第二步，四个检测值分别与门限值比较，判断四个检测值是否超过门限；

若无检测值超过门限，则表示没有目标，不需要测量目标方向；

若有检测值超过门限，则表示水听器探测到目标，对四个检测值进行排序后，计算四个检测值的次大值与最大值的比值，并计算所述比值的反正切，得到角度α，因此，目标的测量方位为最大值所在舷侧阵向次大值舷侧阵偏转角度α后的方向。

进一步的，在第一步中，根据每条舷侧阵的水听器的发射信号形式选择检测方法：

若发射信号是正弦脉冲信号，则采用短时傅里叶变换方法检测，得到与该发射信号对应的舷侧阵的检测值；

若发射信号不是正弦脉冲信号，则采用拷贝相关法检测，得到与该发射信号对应的舷侧阵的检测值。

进一步的，第一步中的所述预处理为：对舷侧阵接收的反射信号分别进行混响归一化的处理。

有益效果：本发明的测向误差在±11°以内，是现有方法的测向误差±45°的四分之一，提高了深弹垂直搜索阶段对目标的测向精度，减小了后续水平末自导的搜索扇面，降低因基阵开角损失引起的检测性能损失，减少形成波束的数量，降低产品成本。

附图说明

图1为本发明的舷侧阵在自导深弹上的位置关系图

图2为图1的左视图

图3为本发明的流程图

图4为本发明的四个舷侧阵分别求和得到的四路信号图

图5为四个舷侧阵的检测值