基于二维压差矢量传感器的定向误差分析.pdf

《基于二维压差矢量传感器的定向误差分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、36传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2013年第32卷第6期基于二维压差矢量传感器的定向误差分析李婧，韩鹏，刘洋，李杨，檀虎(1．西北工业大学航海学院，陕西西安710072；2．西北机电工程研究所。陕西咸阳712000)摘要：由于压差矢量传感器自身的结构和实际工程应用中，它的四基元制作工艺的不完全一致和自身的装配误差，导致水下目标定向时定向精度不准确。以二维压差矢量传感器为研究对象，分析了单个二维压差矢量传感器的结构和原理，在低噪声情况下采用相关性

2、定向的方法实现目标的精确定向，同时分析二维矢量传感器产生的基元位置偏差与基元通道不一致性对目标方位估计的影响，并进行仿真，得出并验证影响矢量传感器方位估计的主要因素，方便方位估计的补偿研究。关键词：二维压差矢量传感器；目标方位估计；定向误差分析；误差补偿中图分类号：TB566文献标识码：A文章编号：1000-9787(2013)06--0036--04Analysisonorientationerroroftwo-dimensiondiferentialpressurevectorsensorLIJing

3、，HANPeng，LIUYang，LIYang，TANHu(1．CollegeofMarineEngineering，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China；2．NorthwestInstituteofMechanical&ElectricalEngineering，Xianyang712000，China)Abstract：Duetostructureofdiferentialpressurevectorsensor，andpracti

4、calengineeringapplications，inconsistencyandassemblyerroroffour—elementproductionprocess，resultinorientationprecisionoftheunderwatertargetisnotaccurate．Two—dimensional(2D)diferentialpressurevectorsensorisstudiedastheobject．Thestructureandprincipleofsingle2

5、Ddiferentialpressurevectorsensorareanalyzed．Byusingcorrelationorientationalmethod，preciseorientationofthetargetinthecaseoflow—noiseisachieved，simultaneouslyanalyzeinfluenceofelementpositiondeviationandelementchannelinconsistencyonDOAestimationgeneratedbyt

6、wo—dimensionalvectorsensor．Thesimulationresultsshowandverifythatthemainfactorsafectingvectorsensorazimuthestimation，anditisconvenienttostudyazimuthestimationcompensation．Keywords：two—dimensionaldiferentialpressurevectorsensor；DOAestimation；orientationeror

7、analysis；errorcompensation0引言针对二维压差矢量传感器水下目标定向系统展开误差矢量传感器作为一种可以空间共点、时间同步测得声分析。场中声压和质点振速的传感器，为水声技术带来了新的发1二维压差矢量传感器结构展。它也因为体积小、质量轻、布放方便，且具有低频指向二维压差矢量传感器可以看成一个四元的离散圆阵，性，适合在小型平台中应用，可以有效解决低频辐射噪声测它由2组互相垂直的偶极子对组成，平面图如图1所示，试问题，提高拖线阵的噪声抑制能力，消除拖线阵中单次定其中4个阵元均为普通的声压水

8、听器，偶极子对中的2个向中的左右舷模糊，切实改善目标定向精度等优点。阵元要求具有相同的幅频响应。设位于坐标轴上的4个基矢量传感器技术虽然在水声探测中得到广泛应用，针元分别为l，2，3，4，规定轴代表零度方向，逆时针为正，o对矢量传感器的研究越来越多，但是主要集中在目标识别为参考点。图中，圆周半径为r，声速为c，信号频率为f，目算法和阵列信号处理等方面，关于矢量传感器定向的误差标的方位角为0。分析和补偿的研究关注不足。为了能进一