王 超 王文龙† 袁 猛 张小川 吕 勇

(1 海军潜艇学院 青岛 266199)

(2 青岛海洋科学与技术试点国家实验室 青岛 266237)

0 引言

矢量水听器矢量通道具有与频率无关的偶极子指向性，同时具有抗各向同性噪声干扰的能力，单个矢量水听器即可实现全空间无模糊定向，这为解决水下小平台搭载声学传感器进行目标探测提供了空间上的优势。近年来，随着矢量水听器工艺技术的不断提高，矢量信号处理技术也在强大的应用需求推动下得到了快速发展，与常规声压水听器相比，矢量水听器提供了更加全面的声场信息量，其不仅可以测量声场标量，还可以得到声场的矢量特征，极大地拓宽了信号处理的空间[1−9]。

基于单矢量水听器的目标方位估计算法有很多[10]，但总体上可以根据测向原理分为两大类：一是基于声能流的方位估计；二是将矢量水听器的各通道看作是多元阵列，各阵元在空间近似位于同一位置点，利用单矢量水听器自身具有阵列流型的特点，将现有的阵列信号处理方法应用于单矢量水听器。矢量水听器各种目标测向算法各有优缺点，其中直方图算法较其他算法具有良好的鲁棒性和目标方位估计性能，并具有抑制窄带和强线谱干扰的能力，特别适于工程应用[11−12]。

本文对基于单矢量水听器的直方图测向算法进行了分析和总结，并提出了一种基于目标方位估计的水中目标自主探测与跟踪算法，利用计算机仿真、消声水池测量数据和海上试验数据分析了直方图算法目标探测性能。……