Page 158 - 《应用声学》2020年第1期

154 2020 年 1 月

120 综合上述仿真，得出以下结论：
100
(1) 目标距离阵越近，定位效果越好；
ࠀͯឨࣀ/m 60 但当目标距离某条阵很近时，仍然有左右舷模糊影
80
(2) 本文的组合线阵能有效抑制左右舷模糊，
40
响，可以从空间谱幅度上分辨出目标真实位置；
20
(3) 即使目标不在某条阵的有效探测范围
0
-20 -15 -10 -5 0 (−60 ∼ 60 )内，组合线阵也能准确地定位到目标；
◦
◦
SNR/dB
(4) 随着信噪比的增加，定位误差减小，当信噪
图 4 信噪比变化对定位的影响
比 SNR = −15 dB 可以准确对百米范围内目标进
Fig. 4 The influence of signal-to-noise ratio change
on location 行定位；

680 680 680

660 660 660

640 640 640

620 620 620
y/m 600 y/m 600 y/m 600

580 580 580

560 560 560

540 540 540

520 520 520
0 100 200 0 100 200 0 100 200
x/m x/m x/m
(a) Ԕݽᢾᤜ (b) ҫᬤ఻٪ܦՑᢾᤜ (c) ӵ࠷డ໚ฉՑᄊᢾᤜ
图 5 卡尔曼滤波预测效果图
Fig. 5 Prediction effect of Kalman filter
(5) 环境噪声过大对定位结果有一定的影响， 阵元位置误差和幅相误差，阵列布放后，对阵元坐标

定位出现偏差不利于目标的连续跟踪，卡尔曼滤波 位置进行标定，通过阵列校正技术解决阵列误差引
在一定程度上能抑制环境的影响，得到较为正确的 起的导向矢量失配问题。
目标位置。

5 海试试验数据处理

本文用到的试验数据是于 2018 年 6 月在渤海
海试采集，试验目的是利用组合线阵对水下蛙人小
目标进行定位与跟踪。试验概况：试验地点水深为

3 ∼ 4 m，5 条阵元间隔为 1.5 m 的 16 元声压水听器
构成的均匀线阵，相邻阵列距离45 m。蛙人 (如图6
所示) 从距离 3 号阵 50 m 左右的位置下潜，垂直向
图 6 试验用蛙人
3号阵游动。阵元坐标位置的准确与否，关系到目标
Fig. 6 Experimental frogman
定位效果的好坏。为实现目标的高精度定位，减少