基于跟踪起始准则的多基地声呐阵位优化算法
2022-01-21陈芳香卢术平
声学技术 2021年6期
关键词:优化
陈芳香,卢术平,丁 烽
(杭州应用声学研究所,浙江杭州 310023)
0 引 言
现代反潜战中,随着目标潜艇降噪和消声技术的发展,以及滨海船只和水下设施的增加,使得传统单站被动或主动声呐难以有效探测并跟踪到潜艇[1-2]。而多基地声呐系统利用其多主动发-收节点组合和空间分集特性,不仅提高了目标数据率,而且提供了多角度的目标主动回波。同时,多基地声呐通过集中式或分布式融合处理,能够进一步提高目标的定位精度,增大信噪比,提高水下目标跟踪的稳健性、互补性[3-4]。
多基地声呐监测区域范围较大,拓扑结构复杂多样,不同的多基地声呐阵位结构导致探测性能迥异。因此,阵位优化是成功应用多基地声呐系统的关键技术之一。研究的基本思路是针对某一监视区域,根据实际需求最大化或最小化特定指标函数,进而得到针对特定指标的优化发射、接收声呐节点的空间位置。目前常用的多基地声呐阵位优化主要采用两类静态配置方法,一类是以多基地声呐探测区域覆盖最大为原则,如卡西尼卵形线多基地声呐配置方法、优势区探测方法等[5-10]。另一类则考虑利用时序、波形等要素,基于探测性能或者系统跟踪性能等最大化的声呐配置方法[11-17]。文献[5]中Ngatchou运用Cassini卵形线来代替声学模型,基于序贯粒子群(Sequential Particle Swarm Optimization,SPSO)算法确定多基地声呐传感器的最佳数量和阵位方案,但建立的模型较实际有较大差异。文献[12]中,David利用贝叶斯准则以及基于跟踪质量、带宽多样性的智能发射时序控制方法来确定多基地声呐最优配置策略,该策略适用于一般的搜索场景,并不能用于航迹维持场景。……
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