聲探測技術2優(yōu)秀課件

3.3時延估計理論3.3時延估計理論對于遠處的聲源信號,當距離遠大于自身尺寸時,可以把它作為一個點聲源.設聲源發(fā)出的信號到達傳聲器1時為s(t),經空間某兩個傳聲器測量得到的信號分別為x1(t)和x2（t），3.3時延估計理論并考慮傳聲器間的距離遠小于到目標的距離，信號可用數學模型表示：D表示信號到達兩個傳聲器之間的相對延遲，也就是要估計的時延;n1(t)、n2(t)表示兩路測量噪聲,與信號互不相關.3.3時延估計理論當存在點聲源w(t)干擾時,可用數學模型表示：表示信號到達兩個傳聲器之間的相對延遲.3.3時延估計理論兩通道測量信號之間的時延估計應用:聲納信號中處理中的目標定位和跟蹤;通信、聲納和雷達探測中的回波抵消；解卷積信號處理中的探測信號與系統(tǒng)響應的估計與識別問題。常用的時延估計方法：廣義互相關法；相位譜估計法；高階譜估計法；。。。。3.4被動聲定位算法3.4被動聲定位算法一、線陣定位算法線陣由布設在一條直線上的若干個傳聲器組成，用于對半個平面進行定位（或定向）的常用陣形，若陣列能夠轉動，則可對整個平面進行定位（或定向）；艦艇所用的被動聲納系統(tǒng)，由于受船寬的限制，通常采用線陣。二元線陣：只能用于遠距離目標的定向；三元線陣：可定向、也可定距（定位）；多元線陣：提高定向、定距精度。3.4被動聲定位算法二、平面四元定位方陣算法設四個傳聲器構成邊長為l的平面方陣成，分別對稱分布在水平面xOy的四個象限。經簡化后的近似解為：3.4被動聲定位算法對于不同的傳聲器陣列，風的影響是不同的；但對風進行修正的方法和思路是相同的。下面仍以正四元方陣為例進行推導。3.5自然風的影響及其糾正一、風對二傳聲器聲程差的影響設聲源為S點，由于收到風的影響，傳聲器M實際測得的等效無風時的聲源為S’而不是S點。3.5自然風的影響及其修正3.5自然風的影響及其修正由以上方程組,可求出1、受風影響目標測量位置；

2、經校正后實際位置；3.5自然風的影響及其修正二、風對方位角和仰角的影響從上得到風影響下計算的方位角和仰角與實際方位角和仰角的關系：3.5自然風的影響及其修正二、風對方位角和仰角的修正公式3.7數據的后置處理后置智能化處理：利用目標運動的變化規(guī)律,將多次測量結果相關聯進行跟蹤,可有效地提高精度.典型方法:卡爾曼濾波:是一種簡單遞推算法的濾波器,利用遞推算法,即后一次的估計計算利用前一次計算結果.優(yōu)點:算法簡單、存儲量小，可方便地在計算機上實現并滿足實時性要求，廣泛應用于近代數據處理系統(tǒng)中。3.7數據的后置處理狀態(tài)方程和測量方程為：其中A(t-1),B(t-1),W(t-1),c(t)分別是實數矩陣;w(t),v(t)是隨機向量.3.7數據的后置處理二、數學模型略三、遞推算法略四、工作原理智能雷彈用被動聲探測進行遠距離預警，預警距離在1000m左右。當目標進入預警區(qū)域后，自動對目標進行定位和跟蹤計算，估計目標的飛行軌跡和雷彈的攻擊方位角，適時控制隨動系統(tǒng)工作，使雷彈戰(zhàn)斗部處于攔截位置上。隨著目標的接近，預測精度隨之提高，隨動系統(tǒng)隨之微調。為了便于我方直升機通過，可通過無線電通訊遙控關閉雷彈，等直升機通過雷區(qū)后再遙控激活雷彈的預警系統(tǒng)。3.8反直升機智能雷彈反直升機雷彈原理框圖五、智能雷彈類型可以采用發(fā)射型，也可采用直爆型；隨動系統(tǒng)可以是一維的，也可以是二維的，后者具有很大的防御區(qū)域。六、節(jié)能措施及原理雷彈布設后，平時處于微功耗的預警狀態(tài)，當雷彈預警系統(tǒng)的輸出達到閾值時，控制系統(tǒng)首先啟動處于休