[發(fā)明專利]一種利用友鄰干擾校正拖曳聲納系統(tǒng)誤差的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010788140.5
• 申請(qǐng)日: 2020-08-07
• 公開（公告）號(hào): CN111880165B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇帥;董肖偉;徐峰;周偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心
• 主分類號(hào): G01S7/52
• 分類號(hào): G01S7/52
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張宇;胡建平

本發(fā)明公開了一種利用友鄰干擾對(duì)拖曳聲納系統(tǒng)誤差進(jìn)行校正的方法，屬于總體集成設(shè)計(jì)領(lǐng)域，包括：在到達(dá)預(yù)訂海區(qū)后，利用友鄰艦艇上的固定聲源作為干擾發(fā)射源，采用己方待校正拖曳聲納及艦殼聲納作為接收端，構(gòu)建收發(fā)雙信道；利用友鄰艦艇全向發(fā)射的脈沖信號(hào)，通過收發(fā)雙信道，己艦艦殼聲納與拖曳聲納同時(shí)采集一系列目標(biāo)信息序列；對(duì)目標(biāo)信息序列進(jìn)行數(shù)據(jù)整理及平滑處理，得到經(jīng)過整理和平滑處理后的干擾方位信息序列；根據(jù)己艦艦殼聲納、己艦拖曳聲納及友鄰艦艇和折算投影間的幾何關(guān)系求解折算坐標(biāo)參數(shù)；采用折算坐標(biāo)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)值，得到真實(shí)目標(biāo)下拖曳聲納測(cè)向測(cè)距折算值?？梢灾С植煌嫫脚_(tái)拖曳聲納的系統(tǒng)誤差校正。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于總體集成設(shè)計(jì)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種利用友鄰干擾校正拖曳聲納系統(tǒng)誤差的方法。

背景技術(shù)

拖曳線列陣聲納在使用時(shí)，拖曳于搭載平臺(tái)尾部一定距離上，通過調(diào)節(jié)放纜長(zhǎng)度和拖曳航速調(diào)整線列陣的工作深度，可建立較好的探測(cè)傳輸信道，探測(cè)距離遠(yuǎn)。但由于采用柔性的拖纜拖曳，拖曳聲納在將其探測(cè)的目標(biāo)信息折算到全艦水下坐標(biāo)原點(diǎn)(一般位于艦體某固定部位)時(shí)，會(huì)帶來較大的系統(tǒng)誤差，主要包括：一是線列陣陣內(nèi)的航向傳感器在補(bǔ)償艦艏艉線方向與線列陣的拖曳方向時(shí)，引入的航向傳感器的測(cè)量誤差；二是海流引起的線列陣陣型畸變帶來的誤差；三是線列陣聲中心折算到艦坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)，因幾何參數(shù)不準(zhǔn)確帶來的誤差。其中誤差成分三占整個(gè)系統(tǒng)誤差的一半以上。航向傳感器可通過定期校準(zhǔn)修正，對(duì)于其它誤差源尚缺少實(shí)用的測(cè)量和修正手段。

在特定的使用海區(qū)、一定的使用時(shí)間周期內(nèi)，同一拖曳工況下，拖曳聲納的上述系統(tǒng)誤差的各成分來源相對(duì)固定，在探測(cè)任務(wù)開始前采用一定的方法進(jìn)行誤差校正，這對(duì)于提高拖曳聲納探測(cè)精度，進(jìn)而使其具備較好的目標(biāo)指示能力意義重大。因此，如何針對(duì)誤差占比最大的折算誤差，探索解決工程實(shí)際問題的校正方法是目前亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提出了一種利用友鄰干擾對(duì)拖曳聲納系統(tǒng)誤差進(jìn)行校正的方法，用于解決拖曳聲納在使用時(shí)系統(tǒng)誤差大，缺乏有效實(shí)用的測(cè)量和修正手段的問題，支持不同水面平臺(tái)拖曳聲納的系統(tǒng)誤差校正。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種利用友鄰干擾對(duì)拖曳聲納系統(tǒng)誤差進(jìn)行校正的方法，包括：

(1)在到達(dá)預(yù)訂海區(qū)后，利用友鄰艦艇上的固定聲源作為干擾發(fā)射源，采用己方待校正拖曳聲納及艦殼聲納作為接收端，構(gòu)建收發(fā)雙信道；

(2)利用友鄰艦艇全向發(fā)射的脈沖信號(hào)，按照統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)，通過收發(fā)雙信道，己艦艦殼聲納與拖曳聲納同時(shí)采集一系列目標(biāo)信息序列；

(3)對(duì)采集到的目標(biāo)信息序列進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，剔除誤差數(shù)據(jù)得到整理后的目標(biāo)信息序列；

(4)對(duì)經(jīng)過整理后的目標(biāo)信息序列進(jìn)行數(shù)據(jù)平滑處理，得到平滑處理后的干擾方位信息序列；

(5)基于干擾方位信息序列，根據(jù)己艦艦殼聲納、己艦拖曳聲納及友鄰艦艇和折算投影間的幾何關(guān)系求解折算坐標(biāo)參數(shù)；

(6)采用折算坐標(biāo)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)值，得到真實(shí)目標(biāo)下拖曳聲納測(cè)向測(cè)距折算值。

優(yōu)選地，步驟(2)包括：

利用友鄰艦艇全向發(fā)射的脈沖信號(hào)，按照統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)，通過收發(fā)雙信道，己艦艦殼聲納與拖曳聲納同時(shí)采集一系列發(fā)射信號(hào)，對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行能量檢測(cè)，將艦殼聲納輸出的干擾舷角信息序列記錄為α_i，將拖曳聲納輸出的干擾舷角信息序列記錄為β_i，將拖曳聲納輸出的干擾舷角折算到艦殼聲納聲中心后的信息序列記錄為γ_i，其中，i＝1，2，3，…，N。

優(yōu)選地，步驟(3)包括：

利用己艦與友鄰艦的衛(wèi)星導(dǎo)航手段，測(cè)量記錄每個(gè)采樣時(shí)刻，友鄰艦在發(fā)射聲波時(shí)所處位置與己艦在接收到聲波時(shí)所處位置之間的間距信息序列R_i；