Page 24 - 《应用声学》2020年第4期

510 2020 年 7 月

中，目标近似做匀速直线运动，目标运动航向约为 通过实验数据处理结果可以看到，本文方法有效
142 ，运动态势如图15所示。 地缩短了航向估计的收敛时间，与仿真研究得到的
◦
目标方位历程和频域 β-warping变换后的时域 结论一致。文献 [5] 和本文方法的收敛时间分别为
序列分别如图 16(a) 和图 16(b) 所示，距离特征量的 6.5 min和3.5 min。
估计结果如图 16(c) 所示，距离特征量的平均估计
1
误差为4.37%。目标航向估计结果如图16(d)所示， ᄬಖ
ᄬಖᡑݽͯᎶ
0 0 ᜺฾ࣱԼ
ӒՔᡰሏ/km -1
5
ງए/m 10 -2

15
20
-3
-1 0 1 2 3 4
25 ˌՔᡰሏ/km
1490 1495 1500 1505 1510 1515
图 15 实验过程中的目标与观测平台的运动态势
ܦᤴ/(mSs -1 )
Fig. 15 The motion state of target and observer
图 14 实验海区声速剖面
platform for the experiment
Fig. 14 The sound speed profile of the experiment
10 10 1.0
-90
8 -91 8 0.8
-92 6 0.6
௑ᫎ/min -93 Ҫဋ/dB ௑ᫎ/min ॆʷӑࣨए
6
4
-94 4 0.4
2 -95 2 0.2
-96
0 0 0
0 30 60 90 120 150 180 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12
வͯ/(°) ௑ण/s
(a) ᄬಖவͯԋሮ (b) ᮠ۫β-warpingԫ૱Ցᄊ௑۫ऀѵ
5 360
ᄾࠄϙ ࠄᬅᓈՔ
4 ᮠ۫β-warpingԫ૱ 300 ஡࿹[5]
వ஡வข
240
ᡰሏྲढ़᧚ 2 ᓈՔ/(°) 180
3

1 120
60
0 0
0 2 4 6 8 10 0 2 4 6 8 10
௑ᫎ/min ௑ᫎ/min
(c) ᡰሏྲढ़᧚ͥᝠፇ౧ (d) ᄬಖᓈՔͥᝠፇ౧
图 16 实验数据处理的目标航向估计结果
Fig. 16 The course estimation results for the experiment
匀速直线运动，而且航向估计的收敛时间较长，估计
5 结论 精度较低。针对此问题，本文提出了一种利用频域
β-warping 变换的浅海目标航向估计方法。该方法
针对单一静止观测平台的目标航向估计问题， 首先通过频域 β-warping 变换估计距离特征量，根
常规纯方位目标航向估计方法不仅需要目标保持 据几何关系，利用目标方位和距离特征量确定目标