Page 200 - 应用声学2019年第4期

第 38 卷 第 4 期 Vol. 38, No. 4
2019 年 7 月 Journal of Applied Acoustics July, 2019

⋄ 李启虎院士八十华诞学术论文 ⋄

AUV双基地合成孔径声呐成像实验 ∗

徐 文 1,2† 孙 锋 3 潘 翔 1 李建龙 1,2

(1 浙江大学信息与电子工程学院 杭州 310027)
(2 浙江省海洋观测 -成像试验区重点实验室 舟山 316021)

(3 云南保利天同仪器有限公司 昆明 650011)
摘要 单基地合成孔径声呐成像通常基于点目标假设，其相干积累处理不能克服分布型目标散射模式的起伏
效应。收发异置的双基地声呐可以从不同角度观察目标，充分挖掘目标散射模式的角度依赖特性，在对水下目
标 (尤其人造目标) 检测与定位方面，相对仅仅观测后向散射的单基地声呐有潜在的优势。该文介绍一种基于
自主水下航行器的双基地合成孔径声呐系统，重点介绍湖试成像的结果，验证双基地合成孔径声呐的可行性。
同时通过引入目标散射模式建模的宽角度合成孔径声呐处理，实现了对目标探测性能的提升。
关键词 双基地声呐，合成孔径处理，目标散射模式，自主式水下航行器
中图法分类号: TB566 文献标识码: A 文章编号: 1000-310X(2019)04-0660-06
DOI: 10.11684/j.issn.1000-310X.2019.04.024

AUV bistatic synthetic aperture sonar imaging experiment

XU Wen 1,2 SUN Feng 3 PAN Xiang 1 LI Jianlong 1,2

(1 School of Information Science & Electronic Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China)

(2 Zhejiang Provincial Key Laboratory of Ocean Observation-Imaging Testbed, Zhoushan 316021, China)
(3 Yunnan Poly Tiantong Instruments Inc., Kunming 650011, China)

Abstract The monostatic synthetic aperture sonar (SAS) imaging is often based on the point target as-
sumption, and its coherent accumulation processing may suffer from the fluctuation of the target scattering
pattern (TSP) of a distributed target. A bistatic sonar with displaced transmitter and receiver may observe the
target from different angles fully exploiting the angular-dependence of the TSP. In regard to underwater target
(particularly artificial target) detection and localization, it offers potential advantages over the monostatic
one which observers the target only from the back scattering direction. In this paper, we introduce a bistatic
SAS prototype system installed on an autonomous underwater vehicle. Imaging results from a lake trial are
presented, which demonstrate the feasibility of the bistatic SAS. Meanwhile, by introducing TSP modeling into
wide angle SAS processing, the target detection performance is shown improved.
Key words Bistatic sonar, Synthetic aperture processing, Target scattering pattern, Autonomous underwa-
ter vehicle

2019-03-10 收稿; 2019-05-07 定稿
国家自然科学基金项目 (41376104), 中央高校基本科研业务费专项
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作者简介: 徐文 (1967- ), 男, 湖南长沙人, 教授, 研究方向: 水声信号处理与传感网络。
† 通讯作者 E-mail: wxu@zju.edu.cn