一种基于序贯估计的直达声区水面舰船被动测距方法

作     者：张雪冬 牛海强 吴立新 ZHANG Xuedong;NIU Haiqiang;WU Lixin

作者机构：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 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《应用声学》 (Journal of Applied Acoustics)

年 卷 期：2020年第39卷第4期

页      面：491-500页

学科分类：12[管理学] 083002[工学-环境工程] 1204[管理学-公共管理] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 120402[管理学-社会医学与卫生事业管理(可授管理学、医学学位)] 08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(11874061) 中国科学院青年创新促进会资助项目,中国科学院声学研究所率先计划项目 

主　　题：基于射线的盲解卷积 被动测距 序贯估计 

摘      要：该文利用基于射线的盲解卷积方法,从直达声区的水面舰船噪声中提取出船和锚系于海底的垂直接收阵之间的时域信道响应,并利用直达波在不同阵元相对于参考阵元的到达时间差,通过序贯方法,利用射线模型和声速剖面信息,对水面舰船距接收阵的距离进行了估计.通过处理海深约为580 m的2016年美国圣巴巴拉海峡的实验数据,对1.6~3.5 km直达声区范围内Anna Maersk商船与垂直阵之间的距离进行了估计,验证了测距方法的有效性,并将结果与系统测量值和几何方法的估计值进行了比较.由于该方法不需要对海底参数进行估计,所以在海底参数未知时要优于传统匹配场方法;在声速剖面存在跃层且海底为多层分布的复杂信道条件下,该方法仍能对距离进行有效估计,且与测量值的相对误差在6%以内,小于几何方法的估计误差,测距结果精度较高.