李长文,赵建昕

(海军潜艇学院,山东 青岛 266042)

用纯方位方法对等速直航目标运动要素进行估计,是一个经典问题,其方法为观测站使用被动声纳观测声源发出的信号并给出声源的方位,然后利用一定的原理对目标运动要素进行估计或对其运动状态进行预测等。根据文献[1-4],传统作法一般不考虑声音在海水中传播的时间,即认为声速为无限值,可观测的目标方位即当前时刻噪声源的实际方位。考虑到声音在海水中传播总需要一定时间,对于运动目标,可被观测的目标方位并非目标噪声源当前时刻的实际方位,所观测的方位必与目标运动要素及声速有关,基于无误差条件下的这个关系,就可以研究纯方位条件下目标运动要素的估计问题。

声源发出的瞬时噪声经水声信道作用后,于观测站处所检测到的信号一般为一个非瞬时信号[5-6],因此由检测装置给出的观测到目标的时刻并非严格的声音沿特定途径到达观测站的时刻,所以自声源发出噪声信号至观测站检测到信号的时间延迟是由比较复杂的物理过程决定的,其所依赖的变量至少应包括声源深度、观测站深度、观测站到声源水平距离、水声环境等,不能简单地认为是声音沿直线匀速运动到观测站的,即不能人为地设想声音自声源传播至观测点的速度这一概念。因此本文所说的声音在海水中的传播速度,是指一个假想的平均速度Vs(t),即 t时刻到达观测站的声信号对应的声源至观测站的水平距离与信号发出至被检测到的延迟时间之比,对于t时刻所观测到的声音信号,将被认为以这个假想的平均速度于观测站所处水平面上自声源位置点处向外匀速直线运动。……