一种线阵声纳阵列群延时偏差标定方法-论文.pdf

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1、>>Research&Discussion一种线阵声纳阵列群延时偏差标定方法ANovelMethodforGroup．DelayErrorCalibrationofLinearSonarArray张宝文(中国人民解放军92571部队，三亚市572021)ZhangBaowen(92571unitsofPLA，Sanya?)【摘要】提出了一种新的线阵声纳阵列群延时偏差标定方法。从群延时偏差导致的阵列测向系统误差的角度出发，建立了群延时偏差的标定模型，利用多个频点的信息进行最／J＼--乘拟合来精确测量群延时偏差。理论分析和实验表明，新的群延时标定方法是有效且技术可行的，标定精度可以优于lns

2、，高于传统基于单频的标定方法。【关键词】线阵声纳阵列系统误差群延时偏差群延时标定Abstract：Anewmethodforgroup—delayerrorcalibrationoflinearsonararraywasputforward．AimingatthesystemerorofDirectionofArrivalintroducedbygroup·-delayeror,acalibrationmodelforgroup-delayerorwasestablished，thenthegroup—delayerorwasestimatedpreciselywiththeleasts

3、quaremethodusingmulti-frequencydatum．Theoreticalanalysisandexperimentshowedthatthenewmethodwasefectiveandfeasible，andtheprecisioncanbelessthanlns，whichisbetterthantraditionalmethodusingsingle—frequencydatum．Keywords：LinearSonarArraySystemErrorGroup—delayErorErrorCalibration前言要系统自身进行设置，从而增加了操作负担。不

4、同线阵声纳阵列，作为声纳系统的一种阵列形于有源标定，自标定无需系统设置信源，它的基本式，在水下目标方位测量中发挥着重要作用。基于线实现是将阵列参数测量与目标方位测量融为一体，阵声纳的阵列测向系统，常用的方位测量方法是波束即在测量信源参数的同时测量阵列参数，因此大都形成法⋯，其基本原理为：对阵列上各阵元接收信号是一个多参量的优化问题。解决这些问题存在一系插入时延或相移补偿，使对预定方向的入射信号同相列困难[8]，如解的唯一性和精度，以及求解算法的稳相加，形成预定方向指向性以实现方位测量】。利用健性等。对上述问题的研究目前均不能得到满意的波束形成实现高精度方位测量，需要以阵列参数精确结果，这

5、也是阵列参数标定问题被公认为简单但难已知为前提，要求阵元群延时偏差、基线偏差等阵列以实用的原因。综合考虑上述两种标定方法的优缺误差为零或精确已知。然而，由于阵元本身的物理特点，本文提出一种新的线阵声纳阵列群延时偏差标性和阵列设计、加工、安装等因素，阵元群延时偏差定方法，无需精确已知信源的方位，也无需对信源总是存在且未知，影响波束形成的相移补偿精度，致的方位进行测量。使方位测量产生系统误差。为了消除因阵元群延时偏1阵元群延时偏差的影响差产生的测向系统误差，提高阵列测向性能，就需要线阵声纳阵列如图1所示，阵列由N个水声换能精确获取阵元群延时偏差的量值，对误差阵列进行补器(阵元)组成，阵元依次

6、编序为0，1⋯，Ⅳ_1，其中偿和校正J。因此，线阵声纳阵列的群延时偏差标阵元0为参考阵元，各阵元被安装在预定的设计位定成为迫切需要解决的问题。置。0。表示被测目标的方位，定义偏离法线左侧为现有的标定方法主要分为有源标定法和自标定正向0。≥0，偏离法线右侧为负向9。≤0。阵列测向是法两类。有源标定是通过在空间设置方位精确已知指，通过对阵列接收信号的处理求解方位量值0。。波的辅助信源对阵列误差进行测量。有源标定虽然从束形成是常用的阵列信号处理方法，通过对各通道测理论上完全可以消除阵列系统误差的影响，但是需量信号简单的运算处理，形成预定方向指向性以实现要精确知道信源的方向，然而实际系统中的信源

7、方方位测量的目的。对于一个匿道线阵阵列，波束形向的测量不可避免地会产生误差”，并且由于信源需成的基本原理如图2所示。由于加工、安装等多方面原因，线性阵列存在收稿日期：2014．6—6作者简介：张宝文(1983．)，男，工程师，硕士研究生学历，长阵列误差，包括阵元群延时偏差和阵元位置误差，本期从事仪器设备研究和军事计量工作。文主要考虑阵元群延时偏差。对于包含N个阵元的线探讨-交流<<将=Q[(n—)Dc(sin0_sin0o)+(△一