矢量垂直陣時反被動定位技術研究

李士剛， 劉　甡， 劉立偉

(1.海軍駐上海地區航天系統軍代室， 上海　201109；2.上海航天電子技術研究所， 上海　201109；3.江蘇自動化研究所， 江蘇 連云港　222061)

水下目標定位、跟蹤、識別是各國科研人員研究的重點[1]，利用聲吶基陣對低信噪比目標進行探測時，為保證聲壓陣列探測性能，常規處理是增加陣元個數、改變陣元間距，這些處理方式增加了系統復雜性，不利于系統工程應用。如何在不增加基陣尺寸的前提下實現對安靜型目標高精度定位，是水聲科研人員研究的重點。而矢量水聽器的出現，為改善這一問題提供可能性。

聲場是矢量場，包含聲壓場和質點振速場，只有同時獲得聲場中聲壓和質點振速信息，才能更加準確地描述聲場[2]。矢量水聽器可以同時獲得聲場聲壓和質點振速信息[3]，由相同陣元個數組成的矢量陣相較于聲壓陣，能獲得幾倍的信息，可改善聲壓陣探測存在的左右舷模糊問題，提高基陣對水聲弱信號的檢測能力。由于矢量水聽器的性能優勢，各國水聲學者加大對矢量水聽器及其陣列信號處理的研究力度，矢量水聽器及其陣列信號處理技術具有廣闊的發展空間。

時間反轉鏡定位技術是一種新興的目標探測和定位技術，利用模擬信道和實際信道的匹配過程，實現多途聚焦和陣聚焦兩種聚焦效應，在目標水平距離和垂直深度上進行定位，結合探測系統對目標的方位估計信息，實現在目標聲源位置處的三維聚焦定位[4]。國內外科研人員對時間反轉鏡技術的理論分析和工程應用方面做了很多研究，但將TRM技術應用于目標被動定位的研究處于剛剛起步階段。……