一種合成孔徑聲納速度的估計方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種合成孔徑聲納速度的估計方法，主要應(yīng)用領(lǐng)域為合成孔徑聲納成像處理。合成孔徑聲納的成像條件是接收前后兩幀數(shù)據(jù)時，聲納基陣的運(yùn)動距離小于接收陣元的半徑，因此，滿足相鄰兩幀間有一個或一個以上的冗余相位中心的條件；對于前后兩幀的重疊或者接近的相位中心，回波信號進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算，具有最大的互相關(guān)系數(shù)；根據(jù)相關(guān)系數(shù)判斷拖體的運(yùn)動距離，進(jìn)而求得其運(yùn)動速度。其方法科學(xué)合理，能夠取代合成孔徑聲納的專用速度測量裝置，具有廣泛的應(yīng)用價值。
【專利說明】一種合成孔徑聲納速度的估計方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種合成孔徑聲納速度的估計方法。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖1所示，將拖曳式聲納的聲納基陣固定在托體平臺上，工作時由拖船拖曳前進(jìn)。
[0003]合成孔徑聲納(SAS)是利用小尺寸基陣在方位向的移動，通過對不同位置接收信號的相關(guān)處理，來獲得沿著聲納基陣方位向上的合成孔徑，從而得到高精度的方位向上的分辨率。
[0004]如圖2所示，聲納基陣首先在位置I處發(fā)射并接收數(shù)據(jù)，稱為第n ping或稱第η幀數(shù)據(jù)；然后聲納基陣勻速運(yùn)動到位置2發(fā)射并接收下一ping數(shù)據(jù)，稱為第n+lping數(shù)據(jù)。
[0005]合成孔徑成像過程中，一般情況下，托體平臺的運(yùn)動速度的測量是通過運(yùn)動測量系統(tǒng)得到的。運(yùn)動測量系統(tǒng)一般為姿態(tài)傳感器或多普勒計程儀等設(shè)備，安裝在托體平臺上，實時記錄平臺的位置和姿態(tài)。專用的水下測量設(shè)備的價格一般比較昂貴，相對價格低廉的全球衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)(GPS)由于只能陸地上使用，只可以測量船速，無法準(zhǔn)確得到位于水下的托體平臺的航行速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是，對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行實質(zhì)性改進(jìn)和創(chuàng)新，提供一種合成孔徑聲納速度的估計方法，能夠準(zhǔn)確、簡便地得到托體平臺的航向速度，方便用于合成孔徑聲納SAS成像。此方法應(yīng)用后，合成孔徑聲納將無需配置專用的運(yùn)動測量設(shè)備，可節(jié)約設(shè)備購置成本和維護(hù)費(fèi)用。
[0007]1.實現(xiàn)上述目的采用的技術(shù)方案是，一種合成孔徑聲納速度的估計方法，其特征是，包括以下內(nèi)容:
O設(shè)合成孔徑聲納的接收陣元個數(shù)為NC，選取合適的聲納基陣平臺的運(yùn)動速度，使得相鄰兩ping,即第n ping和第n+1 ping數(shù)據(jù)間有一個或一個以上的冗余相位中心，由合成孔徑聲納SAS方位模糊限制條件可知，聲納基陣在方位向上的速度限制為:
【權(quán)利要求】
1.一種合成孔徑聲納速度的估計方法，其特征是，包括以下內(nèi)容: O設(shè)合成孔徑聲納的接收陣元個數(shù)為Ne，選取合適的聲納基陣平臺的運(yùn)動速度，使得相鄰兩ping,即第n ping和第n+1 ping數(shù)據(jù)間有一個或一個以上的冗余相位中心，由合成孔徑聲納SAS方位模糊限制條件可知，聲納基陣在方位向上的速度限制為:
【文檔編號】G01S7/527GK103645472SQ201310566484
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】陳東升, 于清禹, 王龍, 戴和源 申請人:東北電力大學(xué)