[发明专利]高速运动目标入水时刻的估计方法

说明书

高速运动目标入水时刻的估计方法，属于参数估计领域，本发明为解决现有高速运动目标的入水时刻只能得到目标的水平二维坐标，无法得到深度坐标的问题。本发明所述高速运动目标入水时刻的估计方法，该方法的具体过程为：S1、采用双曲面交汇定位方法对高速运动目标的入水点进行三维定位，获取入水点的三维位置坐标；S2、根据入水点的三维位置坐标，利用声场软件计算入水点与接收点之间的传播时延；S3、根据S2获取的入水点与接收点之间的传播时延对高速运动目标入水点的绝对时刻进行估计。本发明用于对高速目标入水绝对时刻进行估计。

技术领域

本发明涉及一种高速运动目标入水时刻的估计方法，属于参数估计领域。

背景技术

高速运动目标入水时刻是评价其运动特性的一个重要参数。高速目标利用雷达、光学照相的办法可以得到入水时刻，但是受海况天气等环境因素影响大，可靠性差。而高速运动目标入水的瞬间由于其与水相互作用，产生强瞬态声信号，向四周传播。由于声波是海水中有效的传播媒质，利用水听器可能有效可靠地实现对高速运动目标入水时刻估计。单个水听器仅能估计到声信号传播到该位置的时刻。为了估计高速运动目标入水时刻，还需要计算声波在入水点与接收点之间的传播时延。而用声学软件计算传播时延不仅需要知道水文条件和接收点三维位置坐标，还需要知道目标入水点的三维位置坐标。雷达与光学照相的办法只能得到目标的水平二维坐标，深度坐标没有手段得到。

发明内容

本发明目的是为了解决现有高速运动目标的入水时刻只能得到目标的水平二维坐标，无法得到深度坐标的问题，提供了一种高速运动目标入水时刻的估计方法。

本发明所述高速运动目标入水时刻的估计方法，该方法的具体过程为：

S1、采用双曲面交汇定位方法对高速运动目标的入水点进行三维定位，获取入水点的三维位置坐标；

S2、根据入水点的三维位置坐标，利用声场软件计算入水点与接收点之间的传播时延；

S3、根据S2获取的入水点与接收点之间的传播时延对高速运动目标入水点的绝对时刻进行估计。

优选的，S1所述获取入水点的三维位置坐标的具体过程为：

S1-1、在高速运动目标的入水预设海域布放定位节点，每个定位节点的水下布放水听器；

S1-2、利用水面平台上设置的超短基线定位系统实时检测每个定位节点的水听器的水下位置，获得接收点的位置坐标；

S1-3、各个定位节点的水听器检测高速目标入水的声信号；

S1-4、对各定位节点检测到的声信号进行互相关，相关峰对应的时间即为各定位节点之间的传播时延差，获得各定位节点到声源位置的距离差；

S1-5、根据声信号在海洋环境中传播的速度、S1-2获得的接收点的位置坐标和S1-4获得的各定位节点到声源位置的距离差，利用双曲面交汇定位方法对高速运动目标的入水点进行二维定位，获得高速运动目标入水点的二维位置坐标；

S1-6、利用垂直阵波束形成算法对高速运动目标的入水点深度进行定位，获得高速运动目标入水点的深度坐标；

S1-7、根据S1-5获得的高速运动目标入水点的二维位置坐标和S1-6获得的高速运动目标入水点的深度坐标对高速运动目标的入水点进行三维定位，获得高速目标入水点的三维位置坐标。

优选的，S2所述获取入水点与接收点之间的传播时延的具体过程为：

S2-1、利用声速剖面仪测量预设海域的声速剖面；

S2-2、根据S1-2获取的接收点位置坐标、S1-7获取的入水点三维位置坐标和S2-1获取的声速剖面，利用声场软件计算方法计算声波从入水点到达各定位节点的传播时延，即为入水点与接收点之间的传播时延。