[發明專利]一種水下聲磁電一體化目標探測裝置、方法及應用

有效

• 申請號: 202110584991.2
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113311503B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 高偉;王良;李小雷;王好忠
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: G01V11/00
• 分類號: G01V11/00
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 盛君梅

本發明屬于水下目標探測技術領域，公開了一種水下聲磁電一體化目標探測裝置、方法及應用，所述水下聲磁電一體化目標探測裝置中坐底基座上側安裝有水密電子艙，水密電子艙內部安裝有水下物理場數據采集與處理儀；水密電子艙右上側安裝有壓力傳感器，水密電子艙上側中間位置設置有電場接收器，電場接收器上側設置有聲磁復合接收器。水密電子艙上側安裝有檢測插座，水密電子艙左右兩側分別設置有第一回收小浮標和第二回收小浮標，第一回收小浮標和第二回收小浮標分別與回收繩連接。本發明能夠滿足人們在日益普遍的低信噪比、多干擾、強對抗環境下對水下目標進行可靠探測的需求。

技術領域

本發明屬于水下目標探測技術領域，尤其涉及一種水下聲磁電一體化目標探測裝置、方法及應用。

背景技術

目前，被動探測水下目標主要是利用目標產生的各種物理場，如聲場、磁場、電場等。但在低信噪比、多干擾、強對抗環境下，傳統單一物理場探測手段普遍存在難可靠識別、易被環境干擾虛警、易被人為對抗失效等缺陷。尤其是近年來隨著各類目標的隱身性能大幅提升，目標的聲、磁、電等物理場強度越來越低，檢測越來越困難；同時人工模擬干擾等水下對抗手段也愈加豐富，單一物理場的特征更容易被人為模擬，使得傳統單一物理場探測手段的上述缺陷更加突出。

目標的聲、磁、電場的產生來源和機理不同，在一定的時空范圍內是同時存在的，如聲的主要來源是目標的振動輻射噪聲、螺旋槳的旋轉噪聲等，磁的主要來源是目標鐵磁性結構在地磁場中的磁化等，電的主要來源是目標不同材料之間的電化學腐蝕等。對同一個目標，同時觀測其聲、磁、電場信號特征可以獲得比單聲/單磁/單電更多的信息，這些信息是同源的，可以相互印證、相互補充，有利于提高對目標的檢測概率。而環境干擾往往不具有這種時間上和空間上的同一性，也就更容易區分目標和干擾，更不容易發生虛警。此外，由于目標聲、磁、電場的產生機理不同，很難被人為地同時消除，而且通過人為模擬目標的聲、磁、電場特征對探測進行干擾也就更加的困難，甚至于受空間、能源、成本等限制，是不可能同步實現的，從而使得對目標的聲磁電一體化探測在防止人為消除和人工模擬干擾等手段影響探測方面具有更大的優勢。總之，水下聲磁電一體化目標探測裝置同時利用了目標的聲場、磁場和電場信息，不是孤立的利用某一種物理場，而是把三場看成一個整體，利用多場特征的耦合性和互補性實現水下目標可靠探測，具有低虛警、低漏檢、抗海洋環境干擾或人工模擬對抗干擾能力強等特點。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：現有的水下目標探測裝置，只使用一種物理場，如聲探測或者磁探測或者電探測。單一物理場探測信息有限(如圖4中只有一條曲線的信息)，存在難可靠識別、易被環境干擾虛警、易被人為對抗失效等缺陷，不能滿足人們在日益普遍的低信噪比、多干擾、強對抗環境下對水下目標進行可靠探測的需求。

解決以上問題及缺陷的難度為：單一物理場探測信息有限(如圖4中只有一條曲線的信息)，低信噪比的情況下很容易漏報，環境干擾較多的情況下又很容易虛警，而且單一的物理場也容易被人為的模擬相應的特征，導致對抗失效。

解決以上問題及缺陷的意義為：本發明可以同點同時利用目標的聲、磁、電等多個物理場的信息(如圖4中的3條曲線)，可以獲得更多的目標特征，而不會因某一種物理場信息出現偏差導致整個目標探測的任務失敗。目標聲、磁、電等多類信息彼此之間可以相互印證、相互補充，信息越多結果越準確可靠，從而在低信噪比下有利于提高對目標的檢測概率。而環境干擾往往不具有這種時間上和空間上的同一性，也就更容易區分目標和干擾，更不容易發生虛警。此外，由于目標聲、磁、電場的產生機理不同，很難被人為地同時消除，而且通過人為模擬目標的聲、磁、電場特征對探測進行干擾也就更加的困難，甚至于受空間、能源、成本等限制，是不可能同步實現的，從而使得對目標的聲磁電一體化探測在防止人為消除和人工模擬干擾等手段影響探測方面具有更大的優勢。

發明內容