[发明专利]一种基于垂直机动的水下航行器自主目标被动定位方法

摘要

本发明公开了一种基于垂直机动的水下航行器自主目标被动定位方法，步骤是：先设定坐标系，声源深度为Ds，己方航行器在观测到目标稳定辐射噪声的情况下，在五个机动深度上对目标噪声进行采样，采样时间都为T；将采样得到的T时间段的五个机动深度的噪声数据看成一个虚拟的五元垂直阵列接收到的数据；计算线谱频率相对应的测量场采样协方差矩阵估计；利用KRAKEN模型结合环境参数计算拷贝数据；通过求取采样协方差矩阵估计与拷贝数据相关的方法获取各线谱对应的模糊度函数；按照线谱能量相对大小加权模糊度函数，提高定位精度；本发明利用水下航行器垂直机动的方法对目标定位，不需要垂直基阵，可以在航行器机动过程中完成定位且定位准确。

主权项

1.一种基于垂直机动的水下航行器自主目标被动定位方法，其特征在于：(1)、设定坐标系，声源深度为Ds，己方航行器在观测到目标稳定辐射噪声的情况下，在五个机动深度上对目标噪声进行采样，采样时间都为T,获得目标噪声的多个线谱频率；(2)、将采样得到的T时间段的五个机动深度的噪声数据看成一个虚拟的五元垂直阵列接收到的数据，每一T时间段的噪声数据等分为M小段，分别转化到频域；(3)、计算线谱频率相对应的测量场采样协方差矩阵估计；(4)、利用KRAKEN模型结合环境参数计算拷贝数据；(5)、通过求取采样协方差矩阵估计与拷贝数据相关的方法得到各线谱对应的模糊度函数，获取初步定位结果；垂直机动定位频率为f₁的模糊度函数表示为：f₂的模糊度函数可以表示为：为的复共轭；频率为f₁时的采样协方差矩阵；为的复共轭；频率为f₂时的采样协方差矩阵；(6)、利用声场测量信号中的多线谱资源，按照线谱能量的相对大小加权各线谱的模糊度函数，提高定位精度。