水声探空动目标参数测量方法

石 海 杰１，２，李 京 华１，陈 刚３
（１．西北工业大学电子信息学院，陕西 西安 ７１０１２９； ２．中北大学信息与通信工程学院，山西 太原 ０３００５１； ３．中国联合网络通信有限公司东营市分公司，山东 东营 ２５７０００）
摘 要 ：针 对 空 动 目 标 参 数 的 水 声 探 测 ，建 立 空 中 运 动 目 标 激 发 水 声 信 号 的 瞬 时 频 率 模 型 和 运 动 目 标 参 数 测 量模型，首先采用分段互谱密度方法测量瞬时频率，然后采用局部线性化方法 测 量 目 标 速 度、通 过 时 刻、水 平 距 离 等参数。最后，仿真分析与实验结果表明：测量精度受到噪声、采样时长、目 标 速 度、水 平 距 离 等 多 种 因 素 影 响，当 水平距离与速度的比值在１０～１５范围内时，测量精度较高；在仿真条件下，速度和距离的测量精度 优 于 ３．６％，通 过时刻测量精度达到０．４８ｓ；在实测条件下，两次实验数据得到的 目 标 速 度 精 度 分 别 为 ７．５％ 和 ８．９％，距 离 精 度 分 别 为 １６．０％ 和 ２０．３％ 。 仿 真 和 实 测 结 果 说 明 本 方 法 的 正 确 性 和 可 行 性 较 高 。
第 ４３ 卷 第 １ 期
系统工程与电子技术
Ｖｏｌ．４３ Ｎｏ．１
２０２１ 年 １ 月
ＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
Ｊａｎｕａｒｙ２０２１
文 章 编 号 ：１００１５０６Ｘ（２０２１）０１００１１０８
网 址 ：ｗｗｗ．ｓｙｓｅｌｅ．ｃｏｍ
水声探空动目标参数测量方法
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｈｙｄｒｏａｃｏｕｓｔｉｃ；Ｄｏｐｐｌｅｒｅｆｆｅｃｔ；ｃｒｏｓｓｓｐｅｃｔｒａｌｄｅｎｓｉｔｙ （ＣＳＤ）；ｃｌｏｓｅｓｔｐｏｉｎｔｏｆａｐｐｒｏａｃｈ（ＣＰＡ）； ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
０ 引 言
水下探测空中声 源 在 军 民 领 域 都 得 到 广 泛 关 注，特 别
ＳＨＩＨａｉｊｉｅ１，２，ＬＩＪｉｎｇｈｕａ１，ＣＨＥＮ Ｇａｎｇ３
（１．犛犮犺狅狅犾狅犳犈犾犲犮狋狉狅狀犻犮狊犪狀犱犐狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀，犖狅狉狋犺狑犲狊狋犲狉狀犘狅犾狔狋犲犮犺狀犻犮犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犡犻’犪狀７１０１２９，犆犺犻狀犪； ２．犛犮犺狅狅犾狅犳犐狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀犪狀犱犆狅犿犿狌狀犻犮犪狋犻狅狀犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵，犖狅狉狋犺犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犆犺犻狀犪，犜犪犻狔狌犪狀０３００５１，犆犺犻狀犪；
关 键 词 ：水 声 ；多 普 勒 效 应 ；互 谱 密 度 ；最 近 距 离 点 ；瞬 时 频 率 中 图 分 类 号 ：ＴＮ９１１．７ 文 献 标 志 码 ：Ａ 犇犗犐：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１５０６Ｘ．２０２１．０１．０２
犎狔犱狉狅犪犮狅狌狊狋犻犮犿犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋犿犲狋犺狅犱狅犳犪犻狉犫狅狉狀犲犿狅狏犻狀犵狋犪狉犵犲狋狆犪狉犪犿犲狋犲狉狊
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在军事领域更 具 有 重 要 意 义［１５］。 潜 艇 是 现 代 海 军 重 要 装 备，其在近岸防卫、突 破 封 锁、侦 查 掩 护 以 及 战 略 威 慑 等 方 面都有重要作用。潜艇在国防领域的突出作用修回日期：２０２０ ０７ ０３；网络优先出版日期：２０２０ ０９ １４。 网 络 优 先 出 版 地 址 ：ｈｔｔｐｓ：∥ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／１１．２４２２．ＴＮ．２０２００９１４．１１４７．０１３．ｈｔｍｌ 基 金 项 目 ：近 地 面 探 测 技 术 重 点 实 验 室 稳 定 支 持 项 目 （ＴＣＧＺ２０２０Ｃ００２）资 助 课 题 引 用 格 式 ：石 海 杰 ，李 京 华 ，陈 刚 ．水 声 探 空 动 目 标 参 数 测 量 方 法 ［Ｊ］．系 统 工 程 与 电 子 技 术 ，２０２１，４３（１）：１１１８． 犚犲犳犲狉犲狀犮犲犳狅狉犿犪狋：ＳＨＩＨＪ，ＬＩＪＨ，ＣＨＥＮ Ｇ．Ｈｙｄｒｏａｃｏｕｓｔｉｃｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｏｆａｉｒｂｏｒｎｅｍｏｖｉｎｇｔａｒｇｅｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓ［Ｊ］．Ｓｙｓｔｅｍｓ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２０２１，４３（１）：１１１８．