一種魚雷自導抗多途垂直方位估計方法技術

本發明專利技術提出一種基于時間平滑的抗多途垂直方位估計技術，其核心技術在于：完成了水聲傳播多途條件下魚雷自導系統垂直方位估計，該方法首先采用檢測峰值作為置信因子計算本周期目標垂直方位，其次對周期間垂直方位平滑處理；采用該方法能夠準確估計目標垂直方位，并且能夠解決垂直方位跳變問題，從而提高了魚雷攻擊目標的垂直范圍和攻擊效率；本方案采用周期內和周期間時間平滑技術，該方法計算簡便，可滿足魚雷自導系統垂直方位估計的需要。

【技術實現步驟摘要】
一種魚雷自導抗多途垂直方位估計方法
本專利技術涉及一種魚雷自導抗多途垂直方位估計方法，屬于魚雷自導工程

技術介紹
在魚雷自導探測目標過程中，垂直方位估計值會受到水聲多途傳播的影響，尤其是淺海條件下多途影響更加嚴重，導致目標垂直方位估計值發生劇烈跳變。魚雷跟蹤目標過程中，垂直方位跳變會導致魚雷在垂直面機動變化較大，嚴重情況下會導致魚雷跟蹤目標丟失，造成魚雷攻擊失敗。為了避免此問題，目前魚雷跟蹤過程中通常在近距離上啟用垂直機動，這就限制了魚雷攻擊目標的垂直范圍。若目標與魚雷垂直距離較大時，會導致目標在魚雷垂直機動前超出自導垂直搜索扇面，從而造成目標丟失。為了解決該問題，本專利技術首次提出了一種基于時間平滑的抗多途垂直方位估計技術，該專利技術具有計算簡便、結果準確、適應性強的優勢，并且通過大量實航試驗驗證效果良好，具有很高的實用價值和應用前景。
技術實現思路
本專利技術提出一種基于時間平滑的抗多途垂直方位估計方法，其核心技術在于：完成了水聲傳播多途條件下魚雷自導系統垂直方位估計，采用該方法能夠準確估計目標垂直方位，并且能夠解決垂直方位跳變問題，從而提高了魚雷攻擊目標的垂直范圍和攻擊效率；本專利技術采用周期內和周期間時間平滑技術，該方法計算簡便，可滿足魚雷自導系統垂直方位估計的需要。本專利技術提出的魚雷自導抗多途垂直方位估計方法，包括如下步驟：(1)采用檢測峰值作為置信因子計算本周期目標垂直方位根據每一幀數據的垂直方位計算結果Ai(k)和檢測峰值Pi(k)，計算本周期目標垂直方位，采用檢測峰值作為置信因子可以降低水聲傳播多途對垂直方位估計的影響。第i周期目標垂直方位計算公式為：V~i=Σk=0N-1Ai(k)*Pi(k)Σk=0N-1Pi(k)······(1)]]>式中，N為目標過門限的幀數。(2)周期間垂直方位平滑處理從第3周期開始對垂直方位估計結果進行平滑，這樣可以提高垂直方位估計的穩定性，具體計算公式為：Vi=k1*V~i+k2*Vi-1+k3*Vi-2,i≥3······(2)]]>式中，Vi-1為上周期垂直方位估計結果，Vi-2為上上周期垂直方位估計結果，為根據公式(1)計算得到的本周期目標垂直方位，Vi即為第i周期垂直方位估計的最終結果，k1、k2、k3為加權系數，應滿足k1+k2+k3＝1。本專利技術有以下區別于傳統抗多途垂直方位跳變技術的顯著優勢和創新：特征1：首次提出了基于周期內時間平滑技術的垂直方位估計方法根據目標回波不同時間幀上估計的垂直方位和檢測峰值，計算目標回波的垂直方位，該方法能夠降低多途傳播造成的垂直方位跳變；特征2：采用周期間時間平滑技術提高了垂直方位估計的穩定性和準確性根據歷史周期的垂直方位估計結果，采用時間平滑技術能夠進一步提高垂直方位估計的穩定性和準確性。附圖說明圖1：一種基于時間平滑的抗多途垂直方位估計方法流程圖具體實施方式現結合實施例、附圖對本專利技術作進一步描述：設當前周期共有10幀數據的檢測峰值過門限，其對應的垂直方位估計結果和檢測峰值分別為(2.1,184)、(4.9,125)、(3.5,181)、(3.2,124)、(5.5,192)、(1.7,134)、(4.5,119)、(4.5,125)、(2.2,161)、(3.4,147)，括號中第1位為垂直方位估計結果，第2位為檢測峰值。根據步驟1，將本周期過門限的10幀數據的垂直方位估計結果和檢測峰值帶入式(1)中，可得：V~i=Σk=09Ai(k)*Pi(k)Σk=09Pi(k)=2.1*184+4.9*125+···+2.2*161+3.4*147184+125+···+161+147=3.5288]]>根據步驟2，進行周期間垂直方位平滑處理，假定上周期和上上周期的垂直方位估計結果分別為3.3和3，k1、k2、k3分別取0.5、0.3和0.2，則本周期目標垂直方位最終估計結果為：Vi＝0.5*3.5288+0.3*3.3+0.2*3＝3.3544除此具體實施實例之外，專利技術人申明：通過調節k1、k2、k3可以提高垂直方位估計的穩定性，k1越大垂直方位變化越靈敏，k3越大垂直方位變化越緩慢。根據海上實航試驗的結果，如本實施例的取值，k1、k2、k3分別取0.5、0.3和0.2基本能夠適應淺海環境下水聲傳播多途的影響。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種魚雷自導抗多途垂直方位估計方法，包括如下步驟：步驟一：采用檢測峰值作為置信因子計算本周期目標垂直方位：根據每一幀數據的垂直方位計算結果Ai(k)和檢測峰值Pi(k)，計算本周期目標垂直方位，第i周期目標垂直方位計算公式為：V~i=Σk=0N-1Ai(k)*Pi(k)Σk=0N-1Pi(k)...(1)]]>式中，N為目標過門限的幀數。步驟二：周期間垂直方位平滑處理：從第3周期開始對垂直方位估計結果進行平滑，具體計算公式為：Vi=k1*V~i+k2*Vi-1+k3*Vi-2,i≥3...(2)]]>式中，Vi?1為上周期垂直方位估計結果，Vi?2為上上周期垂直方位估計結果，為根據公式(1)計算得到的本周期目標垂直方位，Vi即為第i周期垂直方位估計的最終結果，加權系數k1、k2、k3滿足：k1+k2+k3＝1。

【技術特征摘要】
1.一種魚雷自導抗多途垂直方位估計方法，包括如下步驟：步驟一：采用檢測峰值作為置信因子計算本周期目標垂直方位：根據每一幀數據的垂直方位計算結果Ai(k)和檢測峰值Pi(k)，計算本周期目標垂直方位，第i周期目標垂直方位計算公式為：式中，N為目標過門限的幀數；步驟二：周期間垂直...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李永勝，姜永紅，周湘偉，吳亞軍，馬進，
申請(專利權)人：中國船舶重工集團公司第七〇五研究所，
類型：發明
國別省市：陜西;61