卞红雨，王珺琳

(哈尔滨工程大学 水声技术重点实验室，黑龙江 哈尔滨150001)

0 引言

由于大多水下潜器对于目标探测的分辨率要求较高，因而高分辨算法的研究一直是科研热点。在主动探测过程中，相干信号是普遍存在的，而大部分高分辨算法必须进行空间平滑［1］等预处理才可以实现解相干，并且需要预估信号源的数目。计算到达角瞬态成像(CAATI)［1］算法通过扩展的prony 方法［2］拟合各阵元的输出，在高信噪比的条件下，只需很少的基元和快拍数，就可以准确获得多个目标(相干或非相干)回波的幅度以及方位信息，运算量小，运算速度快，并且在侧扫声纳中得到了一系列的应用［3－4］。针对其高信噪比门限，文献［5－6］提出了一些解决方法。近年来已有学者尝试将其应用到前视声纳中［7］。

由于CAATI 算法对信号形式的高要求，现有研究都是将其应用于声压阵列信号处理，故只能得到目标的水平或垂直信息。实际应用中，为了确保水下潜器的安全航行，需要精确知道水下潜器运行前方是否存在障碍物以及障碍物的具体位置，而利用一维矢量阵即可实现目标的空间方位估计，矢量传感器由于其自身的优越性能［8］，已经在水声领域扮演越来越重要的角色。因此文中将CAATI 算法引入垂直矢量阵测向处理中，可以有效地实现相干信号源的空间方位估计，并且避免了文献［9］中所述的参数配对问题。

矢量阵CAATI 算法无论在水平维还是垂直维可同时解算的相干源数目十分有限，因此在实际的海洋环境中，矢量阵CAATI 算法的模型不适于解算诸如海底一类被看作由无限点源组成的目标，而对于点源或由有限点源组成的目标，该算法有很好的分辨效果。……