相关测速声纳测量载体对底速度的方法及其系统

摘要

本发明公开了一种相关测速声纳测量载体对底速度的方法及其系统。该系统包括计算机，计算机内包括一可读存储介质；该可读存储介质包括：初始化模块、发射编码模块、发射/接收模块、判断模块、截取模块、解调滤波模块、第一计算模块、参数模块、第二计算模块和速度模块。该系统执行下列步骤：开始、初始化、选择发射编码、发射、读取数据、判断、截取底回波信号、解调滤波、计算底介质时空相关函数矩阵、设置最大似然法的搜索范围、采用最大似然法求解和储存结果。在采用最大似然法求解步骤中，采用的底介质声纳阵时空相关函数用零阶贝赛尔函数简洁表示，与实验符合良好。该函数不仅适用于远场区，即平面波区，还适用于夫琅和费区，即球面波区。

主权项

1、一种相关测速声纳测量载体对底速度的方法，包括以下步骤：(1)选择发射编码；(2)根据发射编码发射声脉冲到流体介质中，并接收各流层或底介质反向散射的回波信号；(3)如步骤(2)中的回波信号包含底介质回波信号，则进行步骤(4)；如未包含，则返回步骤(1)重新开始；(4)对所述底介质回波信号进行解调滤波，并计算底介质时空相关函数矩阵；(5)设置未知参数系综的搜索范围，其中V_1x、V_1y分别是x、y方向载体对底的速度均值，γ是宽度因子；(6)在未知参数系综的搜索范围内，基于最大似然原理，将步骤(4)中的底介质相关函数矩阵与理论的底介质声纳阵时空相关函数进行拟合运算；所述底介质声纳阵时空相关函数为：其中B是常数，θ是声波入射角，τ是延时，d是相邻声纳阵基元间的间距，J₀是零阶贝塞尔函数； ${\beta }_2=\frac{{\omega }_0}{c}{({(\tau {\bar{V}}_{1x}+d_x)}^2+{(\tau {\bar{V}}_{1y}+d_y)}^2)}^{1/2},$其中ω₀是发射信号的中心频率，c是声速，d_x和d_y是d在x和y方向的分量；(7)由拟合结果得到载体对底的速度均值{V_1x，V_1y}，并将结果存储。