使用电场传感器阵列的水下运动目标检测与参数估计

2012-03-24包中华龚沈光

海军航空大学学报 2012年5期

包中华，龚沈光，马珂

（1．海军航空工程学院电子信息工程系，山东烟台 264001； 2．海军工程大学兵器工程系，武汉 430033；3．海军驻上海地区电子设备军事代表室，上海 200233）

航行于海水中的船舶，无论是电化学作用引起的腐蚀电流，还是为了防腐人为外加的阴极保护电流，都会在海水中产生电场[1]。船舶电场是船舶目标在水下的一种基本物理场，难以人为消除或隐身；尤其是其准静态电场成分，集中了船舶电场大部分能量，并且在海水中传输损耗小，是水下电场探测系统的可靠信号源[2-3]。国外各主要海洋国家，长期以来十分重视水下目标电场探测理论和应用的研究，取得了很多成果，部分成果已转化为实际装备。

由于船舶电场的水下场分布特征具有变化的复杂性，因而利用电场进行水下目标检测和参数估计也是完全可能的。目前，国内外学者在电场研究中普遍使用水平电偶极子来建模水下船舶电场[4]。文献[5]使用单个电场矢量传感器提取水下目标航行参数，其问题主要是探测距离较近，参数估计精度较差。文献[6]通过在垂直海面方向布置2 个电场矢量传感器，可反演估计出偶极子源的水平位置，但该方法受测量噪声影响较大，而且作用距离有限。本文使用电场矢量传感器组成水平线列阵，提取水下运动目标准静态电场的空时特征，研究了基于电场传感器阵列的水下运动目标检测与参数估计问题。仿真结果表明，该方法具有良好的效果。