基于线谱生命周期和单矢量水听器的多目标跟踪方法

    公开(公告)号:CN112114286B

    公开(公告)日:2022-07-08

    申请号:CN202010579144.2

    申请日:2020-06-23

    Abstract: 本发明属于水下目标跟踪技术领域,具体涉及一种多目标跟踪方法。该方法包括:利用单矢量水听器的声压数据和振速水平分量数据进行方位估计,得到频点方位θ(f)和频点功率谱强度根据频点方位θ(f)和频点功率谱强度建立线谱螺旋型生命周期模型;根据所述的模型,分析线谱状态,确定其生命周期的阶段,对线谱进行处理,获得线谱信息集合;对集合中的线谱进行相似度评估,将线谱聚类为若干个不同的目标;根据线谱的方位和功率谱强度,拟合目标的方位航迹,实现多目标的跟踪。本发明的有益效果是:建立线谱螺旋型生命周期模型,对线谱进行实时的、系统的管理,以获取线谱信息;提出了线谱信息回填和继承技术,完善线谱消失部分的信息、将消失的线谱的信息拼接到相同目标的其它存在的线谱中。

    一种低频或甚低频组合式矢量水听器导流罩性能评价方法

    公开(公告)号:CN111537616B

    公开(公告)日:2022-09-06

    申请号:CN202010253511.X

    申请日:2020-04-02

    Abstract: 本发明公开了一种低频或甚低频组合式矢量水听器导流罩性能评价方法,包括如下过程:1)将低频或甚低频组合式矢量水听器安装于待测导流罩内部,布放于海洋中;2)下放声学换能器至指定位置,发射待测频段的脉冲信号,低频或甚低频组合式矢量水听器监测导流罩内部声场的时域垂直振速值vz(t)、水平振速值vr(t)和声压值p(t);3)系统回收,更换待测导流罩,重新布放测试;4)读取数据,截取直达信号,进行快速傅里叶变换,计算声压与振速之间的关系参数Hpv与Jpv,Hpv和Jpv值越接近0,说明导流罩性能越好。本发明所公开的方法可对导流罩性能进行评价,尤其低频或甚低频同振式矢量水听器导流罩,其中包含大量不可数值仿真和实验室测试的较大体积或者材料、形状复杂的导流罩。

    基于线谱生命周期和单矢量水听器的多目标跟踪方法

    公开(公告)号:CN112114286A

    公开(公告)日:2020-12-22

    申请号:CN202010579144.2

    申请日:2020-06-23

    Abstract: 本发明属于水下目标跟踪技术领域,具体涉及一种多目标跟踪方法。该方法包括:利用单矢量水听器的声压数据和振速水平分量数据进行方位估计,得到频点方位θ(f)和频点功率谱强度 根据频点方位θ(f)和频点功率谱强度 建立线谱螺旋型生命周期模型;根据所述的模型,分析线谱状态,确定其生命周期的阶段,对线谱进行处理,获得线谱信息集合;对集合中的线谱进行相似度评估,将线谱聚类为若干个不同的目标;根据线谱的方位和功率谱强度,拟合目标的方位航迹,实现多目标的跟踪。本发明的有益效果是:建立线谱螺旋型生命周期模型,对线谱进行实时的、系统的管理,以获取线谱信息;提出了线谱信息回填和继承技术,完善线谱消失部分的信息、将消失的线谱的信息拼接到相同目标的其它存在的线谱中。

    基于单矢量水听器波达方向估计的多目标跟踪方法

    公开(公告)号:CN111505567A

    公开(公告)日:2020-08-07

    申请号:CN202010219128.2

    申请日:2020-03-25

    Abstract: 本发明属于目标跟踪技术领域,涉及一种多目标跟踪方法。基于单矢量水听器波达方向估计的多目标跟踪方法,包括:对每一个频点进行方位估计和能量估计,得到频点方位θ(f)、频点功率谱强度利用 和θ(f),实现频点轨迹的跟踪;采用轨迹聚类的方式,将方位相近、运动趋势相似的频点轨迹聚类为一个目标,实现多目标的跟踪。本发明的多目标跟踪算法,以单个矢量水听器作为接收系统,通过跟踪具有线谱特征的频点的方位,实现频点轨迹跟踪,然后通过频点轨迹聚类,实现多目标的跟踪。与现有的目标跟踪算法相比,不仅能对多个远场或近场目标进行实时跟踪,而且能在跟踪能量较强的目标的同时,有效的跟踪能量较弱的目标。

    一种基于单矢量水听器的水下运动目标最近接近距离估计方法

    公开(公告)号:CN111580079B

    公开(公告)日:2022-11-29

    申请号:CN202010392638.X

    申请日:2020-05-11

    Abstract: 本发明属于海洋声学技术领域,涉及一种水下运动目标最近接近距离估计方法。该方法包括:利用单矢量水听器接收到的声场信息估计目标在等间隔的三个时刻的方位角,根据估计的方位角得到目标航向角的估计值;根据水平波数谱特征,利用合成孔径波束形成方法估计目标径向速度;根据目标方位角、航向角、及径向速度的估计值,利用几何方程计算目标最近接近距离。本发明的方法,解决了现有技术无法通过单矢量水听器估计水下运动目标距离的问题;在估计航向角时,采用等时间间隔方位采样并进行几何计算,过程严谨;采用水平波数谱特征,并利用合成孔径波束形成方法估计目标径向速度,具有严格的理论依据;依据几何关系计算最近接近距离,得到的结果准确。

    一种浅海弹性软沉积层横波声速或厚度的反演方法

    公开(公告)号:CN110780340B

    公开(公告)日:2022-02-22

    申请号:CN201910966609.7

    申请日:2019-10-12

    Abstract: 本发明公开了一种浅海弹性软沉积层横波声速或厚度的反演方法,包括如下步骤:(1)获取目标区域的声学数据;(2)根据获取的声学数据,确定简正波实测断点频率;(3)根据简正波实测断点频率,结合海洋环境数据和已获得的弹性软沉积层厚度,确定目标区域的弹性软沉积层横波声速;或根据简正波实测断点频率,结合海洋环境数据和已获得的弹性软沉积层横波声速,确定目标区域的弹性软沉积层厚度。本发明所公开的反演方法避免了传统方法需要将测量设备靠近海底布放以及弹性软沉积层中横波信号在长距离传播时衰减大,易被干扰的缺点,整个实施过程在海面附近完成,更加快速简便,可以准确确定弹性软沉积层横波声速或厚度。

    一种低频或甚低频组合式矢量水听器导流罩性能评价方法

    公开(公告)号:CN111537616A

    公开(公告)日:2020-08-14

    申请号:CN202010253511.X

    申请日:2020-04-02

    Abstract: 本发明公开了一种低频或甚低频组合式矢量水听器导流罩性能评价方法,包括如下过程:1)将低频或甚低频组合式矢量水听器安装于待测导流罩内部,布放于海洋中;2)下放声学换能器至指定位置,发射待测频段的脉冲信号,低频或甚低频组合式矢量水听器监测导流罩内部声场的时域垂直振速值vz(t)、水平振速值vr(t)和声压值p(t);3)系统回收,更换待测导流罩,重新布放测试;4)读取数据,截取直达信号,进行快速傅里叶变换,计算声压与振速之间的关系参数Hpv与Jpv,Hpv和Jpv值越接近0,说明导流罩性能越好。本发明所公开的方法可对导流罩性能进行评价,尤其低频或甚低频同振式矢量水听器导流罩,其中包含大量不可数值仿真和实验室测试的较大体积或者材料、形状复杂的导流罩。

    一种浅海弹性软沉积层横波声速或厚度的反演方法

    公开(公告)号:CN110780340A

    公开(公告)日:2020-02-11

    申请号:CN201910966609.7

    申请日:2019-10-12

    Abstract: 本发明公开了一种浅海弹性软沉积层横波声速或厚度的反演方法,包括如下步骤:(1)获取目标区域的声学数据;(2)根据获取的声学数据,确定简正波实测断点频率;(3)根据简正波实测断点频率,结合海洋环境数据和已获得的弹性软沉积层厚度,确定目标区域的弹性软沉积层横波声速;或根据简正波实测断点频率,结合海洋环境数据和已获得的弹性软沉积层横波声速,确定目标区域的弹性软沉积层厚度。本发明所公开的反演方法避免了传统方法需要将测量设备靠近海底布放以及弹性软沉积层中横波信号在长距离传播时衰减大,易被干扰的缺点,整个实施过程在海面附近完成,更加快速简便,可以准确确定弹性软沉积层横波声速或厚度。

    基于单矢量水听器波达方向估计的多目标跟踪方法

    公开(公告)号:CN111505567B

    公开(公告)日:2022-09-06

    申请号:CN202010219128.2

    申请日:2020-03-25

    Abstract: 本发明属于目标跟踪技术领域,涉及一种多目标跟踪方法。基于单矢量水听器波达方向估计的多目标跟踪方法,包括:对每一个频点进行方位估计和能量估计,得到频点方位θ(f)、频点功率谱强度利用和θ(f),实现频点轨迹的跟踪;采用轨迹聚类的方式,将方位相近、运动趋势相似的频点轨迹聚类为一个目标,实现多目标的跟踪。本发明的多目标跟踪算法,以单个矢量水听器作为接收系统,通过跟踪具有线谱特征的频点的方位,实现频点轨迹跟踪,然后通过频点轨迹聚类,实现多目标的跟踪。与现有的目标跟踪算法相比,不仅能对多个远场或近场目标进行实时跟踪,而且能在跟踪能量较强的目标的同时,有效的跟踪能量较弱的目标。

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