袁 彦

（中国电子科技集团公司第三研究所，北京 100015）

0 引 言

近年来，民用无人机正朝着小型化、轻型化的方向演变。无人机快速发展的同时，也带来诸多安全问题。对旋翼无人机的探测需求日益增大，利用雷达、无线电、光电及声学等多手段综合探测，才能更有效地对旋翼无人机进行探测发现。传统声探测多针对直升机等较大型飞行器，而旋翼无人机具有机动性强、角速度变化快、声音小等特点，传统声探测手段已经不适用。本文针对旋翼无人机的发现和探测，详细介绍了基于高分辨定向算法的被动声探测与跟踪技术。

1 基于高分辨定向算法的旋翼无人机被动声探测技术

以最普遍的民用大疆精灵3作为旋翼无人机的典型代表，电动力多旋翼无人机的主要噪声源为旋翼噪声，可分为旋转噪声和宽带噪声两个部分。多旋翼无人机由于存在多个旋翼声场的相互作用，其频谱既表现出旋翼噪声的线谱和多谐波特性，同时又具有以各线谱为中心频谱展宽的特点[1]。大疆精灵3的噪声信号时频图如图1所示。

图1 大疆精灵3的噪声时频图

经过声特征频率分析，旋翼无人机的频谱多分布在100～1 000 Hz，设计8 000 Hz的采样率。含有目标噪声的信号经过AD模块采样后得到阵列数字信号，为了适应小目标快速机动的特点，选取 0.5 s作为信号处理周期[2]。下面详细介绍基于窄带的高分辨定向算法解决探测宽频信号的方法步骤。

1.1 声特征频率的选取算法

声特征频率的选取算法由以下步骤实现，如图2所示。……