Page 23 - 《应用声学》2020年第4期
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第 39 卷 第 4 期           董阁等: 利用频域 β-warping 变换的浅海目标航向估计方法                                    509


             渐增大,两种方法的航向估计均方根误差随着目标                                   20                             ĺ60
             速度的增大而减小。因此,根据不同初始距离条件                                                                  50
                                                                      16
             和不同目标速度条件下的航向估计均方根误差与                                                                   40
             平均方位变化率的结果,同样可以得到,两种方法的                                 ᤴए/(mSs -1 )  12                   کவಪឨࣀ/(°)
             航向估计性能与观测时间内的平均方位变化率密                                    8                              30
             切相关,当平均方位变化率较大时,可以获得较好的                                                                 20
             航向估计性能。                                                  4                              10

                   20                             ĺ60                                                0
                                                                       0      5     10     15    20
                                                                                  ௑ᫎ/min
                                                  50
                   16                             40                  20          (a) ஡࿹[5]          ĺ60
                  Ѻݽᡰሏ/km  12                     30  کவಪឨࣀ/(°)       16                             50



                    8                             20                                                 40
                                                  10                 ᤴए/(mSs -1 )  12                30 کவಪឨࣀ/(°)
                    4
                                                  0                   8
                    0      5     10     15    20                                                     20
                               ௑ᫎ/min
                                                                      4                              10
                              (a) ஡࿹[5]
                   20                             ĺ60                                                0
                                                                       0      5     10     15    20
                                                                                  ௑ᫎ/min
                                                  50
                   16                             40                             (b) వ஡வข
                  Ѻݽᡰሏ/km  12                     30  کவಪឨࣀ/(°)   图 12 不同目标速度条件下的航向估计均方根误差
                                                                  Fig. 12 The RMSE of course estimation with dif-

                    8                             20              ferent target velocity
                                                  10
                    4                                                   7
                                                  0
                    0      5     10     15    20                        6
                               ௑ᫎ/min
                              (b) వ஡வข                                 ࣱکவͯԫӑဋ/(10 -2  °Ss -1 ) 8 5 4

                图 10  不同初始距离条件下的航向估计均方根误差                               3
                Fig. 10  The RMSE of course estimation with             2
                different initial target range                           1
                                                                             5      10       15      20
                                                                                    ᤴए/(mSs -1 )
                     8
                                                                    图 13  不同目标速度条件下的平均方位变化率
                   ࣱکவͯԫӑဋ/(10 -2  °Ss -1 )  5 4 3             4 实验研究
                     7
                                                                 Fig. 13 The average bearing rate with different
                     6
                                                                 target velocity


                                                                   下面利用一次实际海试数据对本文方法进行


                     1 2                                       验证分析。2005 年 6 月,中国科学院声学研究所声
                                                               场声信息国家重点实验室在黄海海域进行了一次
                         5        10       15       20
                                 Ѻݽᡰሏ/km                       海底水平阵的声学实验,合作目标为一艘小型渔船。
                 图 11  不同初始距离条件下的平均方位变化率                       水平阵的有效阵元数为 43个,阵元间距约为1.5 m。
               Fig. 11 The average bearing rate with different  实验海区声速剖面如图 14 所示,海水深度为 27 m。
               initial target range                            采样频率为4000 Hz,观测时间为10 min。实验过程
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