【摘要】：一直以來,水聲定位技術是水聲工程研究的熱點。因為單個聲壓水聽器沒有測向能力,所以水聲定位技術通常是通過多基元組成的陣列來實現(xiàn)。單個矢量水聽器可以同步共點測量聲場中的聲壓與振速信息,單次測量可以對目標進行方位估計。當目標以某一規(guī)律運動時,目標與矢量水聽器的相對位置就有可能通過多次測量來繼續(xù)解算得到。本論文就是以此為出發(fā)點,對單矢量水聽器的方位估計、單矢量水聽器被動定位技術及其應用展開研究,具體工作如下:首先,論文對單矢量水聽器方位估計方法展開研究。其中包括基于單矢量水聽器的加權直方圖和直方圖兩種方位估計方法,對影響其方位估計性能的因素進行分析,討論了其方位估計性能,指出其在實際使用中需要注意的事項。論文給出的基于包絡譜的方位估計方法,能夠有效解決矢量水聽器包絡譜方位估計的模糊問題,可以有效實現(xiàn)多目標的方位估計。對矢量水聽器的南海海試數(shù)據(jù)進行了處理,對所研究內(nèi)容進行了驗證。然后,給出了單矢量水聽器的被動定位方法。一是純方位的被動定位方法,即僅僅利用測點相對位置和矢量水聽器方位估計結(jié)果確定測點與矢量水聽器的相對位置。二是單矢量水聽器對勻速直線運動目標的被動定位方法,即假設目標以某一速度直線運動,利用頻譜信息或者GPS信息獲得速度,結(jié)合方位信息對目標進行定位。論文對兩種方法性能進行了計算機仿真,并利用海試數(shù)據(jù)進行了驗證。最后,結(jié)合單矢量水聽器的被動定位方法對水面船目標輻射噪聲的方向特性進行了估計。給出了強線譜和包絡譜的方向特性估計方法,并利用該方法對海上試驗數(shù)據(jù)進行了處理,得到了一些有意義的結(jié)果。
[Abstract]:Underwater acoustic localization technology has always been a hot topic in underwater acoustic engineering. Because a single acoustic hydrophone has no direction-finding capability, underwater acoustic localization is usually achieved through an array of multiple primitives. A single vector hydrophone can synchronously measure the sound pressure and velocity information in the sound field and can estimate the target azimuth by a single measurement. When the target moves according to a certain rule, the relative position of the target and the vector hydrophone may be solved by multiple measurements. In this paper, the azimuth estimation of single vector hydrophone, the passive location technology of single vector hydrophone and its application are studied. The main work is as follows: firstly, this paper studies the azimuth estimation method of single vector hydrophone. It includes two azimuth estimation methods, weighted histogram and histogram based on single vector hydrophone. The factors affecting the performance of azimuth estimation are analyzed, the performance of azimuth estimation is discussed, and the matters needing attention in practical use are pointed out. The method of azimuth estimation based on envelope spectrum presented in this paper can effectively solve the fuzzy problem of vector hydrophone envelope spectrum azimuth estimation and can effectively realize multi-objective azimuth estimation. The sea trial data of the vector hydrophone in the South China Sea are processed, and the contents of the study are verified. Then, the passive location method of single vector hydrophone is presented. One is the azimuth-only passive positioning method which only uses the relative position of the measuring point and the estimation of the vector hydrophone azimuth to determine the relative position of the measuring point and the vector hydrophone. The second is the passive localization method of a single vector hydrophone to the moving target with a uniform velocity, that is, assuming that the target moves at a certain speed straight line, the velocity is obtained by using the spectrum information or GPS information, and the target is located with the azimuth information. The performance of the two methods is simulated and verified by sea test data. Finally, the directional characteristics of radiated noise of surface ship are estimated by using the passive location method of single vector hydrophone. A method for estimating the directional characteristics of the strong linear spectrum and the envelope spectrum is presented, and some meaningful results are obtained by using this method to process the sea test data.
【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TB565.1

【參考文獻】

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本文編號：2128290