潜标阵目标运动分析算法设计与仿真
2021-08-06冷兆龙刘高峰王子齐
冷兆龙,刘高峰,王子齐
(1.海军工程大学, 武汉 430033;2.中国人民解放军91213部队,山东 青岛 266000)
1 引言
潜标也被称为水下浮标。通过浮体和锚系设备,潜标可以停留在预设的作业位置和作业深度,持续工作数月甚至更长的时间[1-2]。以往,潜标主要应用于海洋环境监测等民用领域。为创新反潜作战样式,文献[3]提出了一种将潜标阵应用于反潜作战的构想,即在重要的海峡、航道或其他海域,前置部署由若干被动声探测潜标组成的潜标阵,用于反潜目标的侦察和指示。在潜标阵中,各潜标使用被动声探测方式,仅能获得目标方位,再通过方位对目标运动要素进行估计,这类问题可归属于纯方位目标运动分析(BOTMA)问题。文献[4]提出了一种战场威胁约束下的观测站运动轨迹优化算法;文献[5-7]分别从计算复杂度、计算精度、消除估计有偏性的角度对BOTMA算法进行了改进;文献[8]针对未知分布的噪音,构建了一种改进的自适应滤波器;文献[9]改进了伯努利滤波器,用于多目标情况下的纯方位目标跟踪;文献[10-12]针对滤波器初值选择问题进行了分析。已有的BOTMA研究,从研究内涵来看,大多聚焦于观测站运动轨迹、滤波器改良、滤波器初值选择等算法优化方面;从应用场景来看,主要有陆基监听站、舰艇、潜艇、反潜机等装备搭载平台。
由于潜标阵应用的特殊性,已有的BOTMA算法大多无法直接运用。本文建立了一种“单潜标数据独立处理(single submarine buoy data independent processing,SSBDIP)和多潜标数据集中融合(multi submarine buoy data centralized fusion,MSBDCF)”的潜标阵目标运动分析描述模型,采用最小二乘法,开展非机动/机动目标运动要素解算研究。……
