声探测技术2优秀课件

3.3时延估计理论3.3时延估计理论对于远处的声源信号,当距离远大于自身尺寸时,可以把它作为一个点声源.设声源发出的信号到达传声器1时为s(t),经空间某两个传声器测量得到的信号分别为x1(t)和x2（t），3.3时延估计理论并考虑传声器间的距离远小于到目标的距离，信号可用数学模型表示：D表示信号到达两个传声器之间的相对延迟，也就是要估计的时延;n1(t)、n2(t)表示两路测量噪声,与信号互不相关.3.3时延估计理论当存在点声源w(t)干扰时,可用数学模型表示：表示信号到达两个传声器之间的相对延迟.3.3时延估计理论两通道测量信号之间的时延估计应用:声纳信号中处理中的目标定位和跟踪;通信、声纳和雷达探测中的回波抵消；解卷积信号处理中的探测信号与系统响应的估计与识别问题。常用的时延估计方法：广义互相关法；相位谱估计法；高阶谱估计法；。。。。3.4被动声定位算法3.4被动声定位算法一、线阵定位算法线阵由布设在一条直线上的若干个传声器组成，用于对半个平面进行定位（或定向）的常用阵形，若阵列能够转动，则可对整个平面进行定位（或定向）；舰艇所用的被动声纳系统，由于受船宽的限制，通常采用线阵。二元线阵：只能用于远距离目标的定向；三元线阵：可定向、也可定距（定位）；多元线阵：提高定向、定距精度。3.4被动声定位算法二、平面四元定位方阵算法设四个传声器构成边长为l的平面方阵成，分别对称分布在水平面xOy的四个象限。经简化后的近似解为：3.4被动声定位算法对于不同的传声器阵列，风的影响是不同的；但对风进行修正的方法和思路是相同的。下面仍以正四元方阵为例进行推导。3.5自然风的影响及其纠正一、风对二传声器声程差的影响设声源为S点，由于收到风的影响，传声器M实际测得的等效无风时的声源为S’而不是S点。3.5自然风的影响及其修正3.5自然风的影响及其修正由以上方程组,可求出1、受风影响目标测量位置；

2、经校正后实际位置；3.5自然风的影响及其修正二、风对方位角和仰角的影响从上得到风影响下计算的方位角和仰角与实际方位角和仰角的关系：3.5自然风的影响及其修正二、风对方位角和仰角的修正公式3.7数据的后置处理后置智能化处理：利用目标运动的变化规律,将多次测量结果相关联进行跟踪,可有效地提高精度.典型方法:卡尔曼滤波:是一种简单递推算法的滤波器,利用递推算法,即后一次的估计计算利用前一次计算结果.优点:算法简单、存储量小，可方便地在计算机上实现并满足实时性要求，广泛应用于近代数据处理系统中。3.7数据的后置处理状态方程和测量方程为：其中A(t-1),B(t-1),W(t-1),c(t)分别是实数矩阵;w(t),v(t)是随机向量.3.7数据的后置处理二、数学模型略三、递推算法略四、工作原理智能雷弹用被动声探测进行远距离预警，预警距离在1000m左右。当目标进入预警区域后，自动对目标进行定位和跟踪计算，估计目标的飞行轨迹和雷弹的攻击方位角，适时控制随动系统工作，使雷弹战斗部处于拦截位置上。随着目标的接近，预测精度随之提高，随动系统随之微调。为了便于我方直升机通过，可通过无线电通讯遥控关闭雷弹，等直升机通过雷区后再遥控激活雷弹的预警系统。3.8反直升机智能雷弹反直升机雷弹原理框图五、智能雷弹类型可以采用发射型，也可采用直爆型；随动系统可以是一维的，也可以是二维的，后者具有很大的防御区域。六、节能措施及原理雷弹布设后，平时处于微功耗的预警状态，当雷弹预警系统的输出达到阈值时，控制系统首先启动处于休