Page 5 - 《应用声学》2020年第5期

第 39 卷 第 5 期 Vol. 39, No. 5
2020 年 9 月 Journal of Applied Acoustics September, 2020

⋄ 研究报告 ⋄

基于路径选择的深海水下运动目标被动深度估计 ∗

刘炎堃 1,2 郭永刚 1† 李整林 1 李风华 1 张 波 1

(1 中国科学院声学研究所 声场声信息国家重点实验室 北京 100190)
(2 中国科学院大学 北京 100049)

摘要：深海水下运动目标的深度估计是目标分辨与识别中的重要一环。基于深海运动目标在深海中的直达
波与海面反射波的到达时延与位置之间的关系，寻找时延图上运动目标的候选路径，利用候选路径模拟目标
的运动路径，提出了一种可用单水听器实现的水下运动目标深度估计方法。通过用候选路径的估计时延与
实际接收时延的比较对路径进行筛选，从而减少了需要的位置先验信息。2018 年在南中国海进行的深海实
验数据处理的结果表明该估计方法可行，对于实验中距离 15 km 以内的拖曳声源，深度相对估计误差可以
达到 15% 以内。
关键词：多径时延；路径选择；深度估计
中图法分类号: TB566 文献标识码: A 文章编号: 1000-310X(2020)05-0647-09
DOI: 10.11684/j.issn.1000-310X.2020.05.001

Depth estimation of moving underwater source based on routes choosing

LIU Yankun 1,2 GUO Yonggang 1 LI Zhenglin 1 LI Fenghua 1 ZHANG Bo 1

(1 State Key Laboratory of Acoustics, Institute of Acoustics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China)
(2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)

Abstract: Depth estimation of moving targets in deep water is an important part of target discrimination and
recognition, which is investigated in this paper. Since the delays between the direct and surface-reflected arrivals
are related to source position, the possible moving routes can be chosen to represent the source movement.
This can be implemented with a single hydrophone, and the priori information of target’s position is diminished
by selecting routes with proper estimate time delay. The results of deep ocean experimental data processing
conducted in the South China Sea in 2018 indicate that this method works. For the tow sound source within
a distance of 15 km in the experiment, the relative estimation error of the depth can be within 15%.
Keywords: Multi-path time delay; Routes choosing; Depth estimation

2020-01-13 收稿; 2020-03-31 定稿
国家自然科学基金项目 (11434012, 11874061), 中国科学院联合基金项目 (6141A010501)
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作者简介: 刘炎堃 (1995– ), 男, 江西赣州人, 硕士研究生, 研究方向: 水声物理。
† 通信作者 E-mail: guoyg@mail.ioa.ac.cn