[发明专利]一种基于二阶干涉的水下目标定位方法

摘要

本发明公开了一种基于二阶干涉的水下目标定位方法，将光学测量的二阶干涉理论应用到水声场探测、进行水下目标定位；本发明通过计算任意两个阵元输出信号的二阶相关函数，搜索声源信号相对阵元的位相(时间)延迟，得到声源到这两个阵元之间的绝对直线距离之差。对于一个多阵元的阵列，计算多个二阶相关函数的乘积，即可快速准确地搜索到声源的位置。本发明的定位方法不受限于“传感器阵列的阵元间距需要满足1/2波长的要求”，大大降低阵列设计和加工的要求；并且本发明在单个传感器阵元输出信噪比远小于1时仍然表现出良好的定位能力，有利于对远距离目标的探测定位。因此，本发明对水声传感器阵列的水下目标定位探测有着重要的应用价值。

主权项

1.一种基于二阶干涉的水下目标定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：划定水下目标可能出现的二维区域，并对该二维区域进行扫描搜索；步骤2：计算传感器每两个阵元Mi和Mj之间的声场二阶相关函数：其中，<·>表示对测量时间求平均；是声学信号从搜索坐标点到阵元M_i和M_j的延时之差，r_i是阵元M_i到搜索坐标点的距离，v表示声速；P_i(t)为水声传感器阵元M_i输出声信号；P_j(t+T_ij)表示水声传感器阵元M_j输出信号经过延时T_ij后的结果，t表示时间；步骤3：计算相关函数的乘积；C＝C(T01)×C(T02)×…×C(Tij)使用单个相关函数得到的亮条纹在搜索区域构成某个双曲线的一支，多个相关函数对应多条双曲线，它们的交点即为声源位置。