[發明專利]基于基頻線譜方位角變化率的直升機尺度估計方法及裝置

有效

• 申請號: 202011541454.1
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112816937B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 李世智;秦銀;張恒;汶宏剛;熊童滿
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團有限公司第七一0研究所
• 主分類號: G01S3/14
• 分類號: G01S3/14
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 溫子云;李愛英

本發明提供一種基于基頻線譜方位角變化率的直升機尺度估計方法及裝置，所述方法包括在頻域上提取直升機旋翼及尾槳的基頻，估計直升機旋翼及尾槳的基頻信號的方向角；計算直升機旋翼基頻信號的方向角的角度變化斜率、角度變化斜率的斜率,計算尾槳基頻信號的方向角的角度變化斜率、角度變化斜率的斜率；估計直升機旋翼基頻信號及尾槳基頻信號的方向角變化率的極值和其最大值對應的時刻；估計直升機航速；估計直升機旋翼和尾槳的軸距。根據本發明的方案，能夠估計直線飛行且經過正上方的直升機的主旋翼和尾槳的軸距。

技術領域

本發明涉及領域，尤其涉及一種基于基頻線譜方位角變化率的直升機尺度估計方法及裝置。

背景技術

隨著UUV的快速發展與應用，它的應用領域逐步在擴展，水下值守時，可能有艦船、UUV、飛機等目標從附近經過，如果直升機為特定探測、監聽對象，需要對直升機的尺度進行估計及計算。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提出了一種基于基頻線譜方位角變化率的直升機尺度估計方法及裝置，所述方法及裝置，用以解決對直升機尺度估計不準確的問題。

根據本發明的第一方面，提供一種基于基頻線譜方位角變化率的直升機尺度估計方法，所述方法包括以下步驟：

步驟S101：矢量水聽器獲取目標直升機的聲壓及質點振速信號；對直升機的聲壓及質點振速進行采樣，獲取聲壓及質點振速離散信號序列，對所述聲壓及質點振速離散信號序列進行FFT變換；在頻域上提取直升機旋翼及尾槳的基頻，估計直升機旋翼及尾槳的基頻信號的方向角；

步驟S102：計算直升機旋翼基頻信號的方向角的角度變化斜率、旋翼基頻信號的方向角的角度變化斜率的斜率；計算尾槳基頻信號的方向角的角度變化斜率、尾槳基頻信號的方向角的角度變化斜率的斜率；分別估計直升機旋翼基頻信號及尾槳基頻信號的方向角的角度變化斜率的極值和其最大值對應的時刻；

步驟S103：基于在頻域上提取的基頻及估計出的基頻信號的方向角，估計直升機航速；

步驟S104：基于直升機旋翼基頻信號的方向角變化率最大值及尾槳基頻信號的方向角變化率最大值的出現時刻差，以及所述直升機航速，估計直升機旋翼和尾槳的軸距。

根據本發明第二方面，提供一種基于基頻線譜方位角變化率的直升機尺度估計裝置，所述裝置包括：

方位角估算模塊：配置為矢量水聽器獲取目標直升機的聲壓及質點振速信號；對直升機的聲壓及質點振速進行采樣，獲取聲壓及質點振速離散信號序列，對所述聲壓及質點振速離散信號序列進行FFT變換；在頻域上提取直升機旋翼及尾槳的基頻，估計直升機旋翼及尾槳的基頻信號的方向角；

極值計算模塊：配置為計算直升機旋翼基頻信號的方向角的角度變化斜率、旋翼基頻信號的方向角的角度變化斜率的斜率；計算尾槳基頻信號的方向角的角度變化斜率、尾槳基頻信號的方向角的角度變化斜率的斜率；分別估計直升機旋翼基頻信號及尾槳基頻信號的方向角的角度變化斜率的極值和其最大值對應的時刻；

航速估算模塊：配置為基于在頻域上提取的基頻及估計出的基頻信號的方向角，估計直升機航速；

尺度估計模塊：配置為基于直升機旋翼基頻信號的方向角變化率最大值及尾槳基頻信號的方向角變化率最大值的出現時刻差，以及所述直升機航速，估計直升機旋翼和尾槳的軸距。

根據本發明第三方面，提供一種基于基頻線譜方位角變化率的直升機尺度估計系統，包括：

處理器，用于執行多條指令；

存儲器，用于存儲多條指令；

其中，所述多條指令，用于由所述存儲器存儲，并由所述處理器加載并執行如前所述的基于基頻線譜方位角變化率的直升機尺度估計方法。