[发明专利]一种声纳不规则探测范围显示方法及系统

权利要求书

1.一种声纳不规则探测范围显示方法，所述方法包括：

基于被动声纳方程计算岸基声纳的优质因素；

基于声场分析推算传播损失；

通过优质因素与传播损失相等的关系，获取若干个探测方向上的岸基声纳作用距离，从而确定岸基声纳探测范围；

基于抛物线插值的探测范围曲线平滑方法，生成封闭的岸基声纳探测能力圈曲线并进行显示；

所述基于声场分析推算传播损失；具体包括：

步骤2-1)在一个探测方向j上，上，其中，Δ是预置的角度常数，按照传播损失值的位置与岸基声纳的距离由近到远排列，依次获取探测方向j上的传播损失值：l₁,l₂,...,l_n；其中n为传播损失值的个数，与所选取的距离有关；

步骤2-2)选取平滑窗的宽度为w，则平滑后的第i个传播损失值为：

则在探测方向j上平滑的传播损失

2.根据权利要求1所述的声纳不规则探测范围显示方法，其特征在于，所述岸基声纳的优质因素的计算公式为：

FOM＝SL-NL+GS+GT-DT

其中，FOM为岸基声纳的优质因素；SL为目标辐射噪声源级；NL为环境噪声级；GS和GT分别表示声纳系统的空间增益和时间增益；DT为检测阈。

3.根据权利要求2所述的声纳不规则探测范围显示方法，其特征在于，所述通过优质因素与传播损失相等的关系，获取若干个探测方向上的岸基声纳作用距离，从而确定岸基声纳探测范围；具体为：

对于每个探测方向，选取与FOM值差别最小的该方向上的平滑后的传播损失值，其对应的探测距离作为该探测方向上的声纳探测距离d；所述探测范围以数据对角度，探测距离的形式表示为(φ,d)，其中φ表示角度，范围为[0°,360°]；以岸基声纳的正北方向为0°，顺时针方向增长。

4.根据权利要求3所述的声纳不规则探测范围显示方法，其特征在于，所述基于抛物线差值的探测范围曲线平滑方法，生成封闭的岸基声纳探测能力圈曲线并进行显示，具体包括：

步骤4-1)建立一个直角坐标系OXY，以岸基声纳为坐标原点，横轴OX表示为90°方向，纵轴OY表示0°方向；数据对(φ,d)在坐标系OXY表示为(x,y)：

步骤4-2)对坐标系OXY中的不规则图形分块，对每块数据进行二次插值后会得到一个二次曲线；由此得到多段二次曲线；

步骤4-3)对多段二次曲线进行拟合得到封闭的水声岸站探测能力圈曲线，然后进行显示。

5.根据权利要求4所述的声纳不规则探测范围显示方法，其特征在于，所述步骤4-2)具体包括：

步骤4-2-1)以横轴和纵轴为界，把不规则图形分为四块；

步骤4-2-2)在每块数据中均匀的选取三个点(x₀,y₀),(x₁,y₁),(x₂,y₂)；根据抛物线插值的方法，找到一个不超过二次函数y＝L(x)，使得L(x)满足条件：L(x₀)＝y₀，L(x₁)＝y₁，L(x₂)＝y₂，其中，L(x)的形式如下L(x)＝a₀+a₁x+a₂x²，根据抛物线插值算法得下式：

求解式中二次多项式系数a₀，a₁，a₂，得到y＝L(x)的二次曲线。

6.一种声纳不规则探测范围显示系统，其特征在于，所述系统包括：

优质因素计算模块，用于基于被动声纳方程计算岸基声纳的优质因素；

传播损失计算模块，用于基于声场分析推算传播损失；

探测范围确定模块，用于通过优质因素与传播损失相等的关系，获取若干个探测方向上的岸基声纳作用距离，从而确定岸基声纳探测范围；和

探测能力圈显示模块，用于基于抛物线插值的探测范围曲线平滑方法，生成封闭的岸基声纳探测能力圈曲线并进行显示；

所述传播损失计算模块的具体实现过程包括：

步骤2-1)在一个探测方向j上，上，其中，Δ是预置的角度常数，按照传播损失值的位置与岸基声纳的距离由近到远排列，依次获取探测方向j上的传播损失值：l₁,l₂,...,l_n；其中n为传播损失值的个数，与所选取的距离有关；

步骤2-2)选取平滑窗的宽度为w，则平滑后的第i个传播损失值为：

则在探测方向j上平滑的传播损失