[發明專利]一種用于磁引信探測內消磁艦船目標的自適應補償方法

有效

• 申請號: 201610185791.9
• 申請日: 2016-03-29
• 公開（公告）號: CN105866859B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 高偉;張恒;李鋒;曹振宇;汪小亞
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一〇研究所
• 主分類號: G01V13/00
• 分類號: G01V13/00;G01V3/08;G01V3/40
• 代理公司: 北京理工大學專利中心11120
• 代理人: 高燕燕,仇蕾安

技術領域

本發明涉及水中目標探測技術領域，尤其涉及一種用于磁引信探測內消磁艦船目標的自適應補償方法。

背景技術

內消磁系統可以有效消除艦船航行過程中產生的感應磁場，使磁引信的目標探測效能大幅降低。改進硬件、提高磁探頭靈敏度是提高磁引信對內消磁艦船目標探測能力的根本手段，但硬件改進的成本較高、周期較長，有時受限于工藝、材料等技術水平的限制甚至是不可實現的。修改參數、更改算法也是一種解決手段，但會帶來虛警率提高、特征量失效等附加問題，也不能很好地繼承現有磁引信算法對傳統未裝備內消磁系統的艦船目標進行可靠處理的成熟技術成果，所涉及的更改驗證工作量很大。內消磁系統一般是根據實測的大地磁場消除艦船感應磁場，因此本發明根據內消磁系統的這一工作原理，采用逆向思維，根據實測的大地磁場自適應補償被消除的艦船感應磁場，恢復艦船目標感應磁場被內消磁系統掩蓋的主要特征。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種用于磁引信探測內消磁艦船目標的自適應補償方法，可顯著提高現有磁引信探測內消磁艦船目標的能力。

為了達到上述目的，本發明的技術方案為：一種用于磁引信探測內消磁艦船目標的自適應補償方法，包括如下步驟：

步驟一：采用磁引信探頭測量獲得大地磁場強度的三分量信號I_x、I_y、I_z。

步驟二：采用磁引信探頭測量艦船目標通過時的總磁場強度的三分量信號，將總磁場強度的三分量信號對應減去大地磁場強度的三分量信號，得到艦船磁場強度的三分量信號G_x、G_y、G_z。

步驟三：采用模基自適應補償方法實時地補償被內消磁系統消除的磁場，得到補償后的艦船感應磁場強度的三分量信號M_x、M_y、M_z。

M_x＝ξ_xG_xI_x,M_y＝ξ_yG_yI_y,M_z＝ξ_zG_zI_z。

其中，ξ_x、ξ_y、ξ_z是補償的比例系數，根據歷史數據的經驗選取。

進一步地，將磁場強度變化不超過設定閾值的一段時間T內所測量的背景磁場作為大地磁場，三分量大地磁場強度分別記為：

I_x(t)，I_y(t)，I_z(t)分別為磁引信探頭測量獲得的t時刻的三分量磁場強度信號。

進一步地，補償的比例系數ξ_x、ξ_y、ξ_z通過如下方式選取：

針對M_x、M_y、M_z：進行多次試驗，共n次，第i次試驗時，所測量的大地磁場強度為I_x(i)、I_y(i)、I_z(i)，i＝1,2,…n，i為試驗次數，艦船磁場強度的三分量信號為G_x(i)、G_y(i)、G_z(i)；補償后的艦船感應磁場強度的三分量信號M_x(i)、M_y(i)、M_z(i)；根據最小二乘原理得：

上標-1表示矩陣的轉置。

有益效果：

本發明不必增加現有磁引信的硬件規模或提高其硬件性能，也不必更改現有磁引信算法及其參數，僅需要對磁引信實際測量的艦船磁場進行軟件處理，再把補償后的艦船感應磁場輸入給磁引信處理即可，對現有磁引信硬件、軟件和算法的成熟技術具有最大程度的繼承性，可顯著提高現有磁引信探測內消磁艦船目標的能力，代價低、易實現、繼承性好。

附圖說明

圖1是本發明一種具體實施例的示意圖。

圖2是本發明的信號處理流程框圖。

具體實施方式

下面結合附圖并舉實施例，對本發明進行詳細描述。