[发明专利]一种多被动声纳非合作多目标线谱信息融合方法

说明书

本发明提供的是一种多被动声纳非合作多目标线谱信息融合方法。步骤1、局部跟踪滤波；步骤2、随机有限集建模；步骤3、标签建模；步骤4、数据关联；步骤5、数据融合；步骤6、标签更新；步骤7、判断所有浮标是否都参与完融合；步骤8、随着时间t的递增，循环迭代步骤1‑步骤7，即可持续地对水下目标的进行跟踪，并根据标签的变化规律可以推断出目标的运动态势。本发明在假设目标辐射噪声的线谱频率稳定且缓慢变化的前提下，通过融合多被动声纳的线谱频率信息，实现对水下多目标的位置及运动态势估计，此外本方法还具有结构简单易于工程实现、计算量小等优点。

技术领域

本发明涉及的是一种水声信号融合技术，具体地说是一种多被动声纳非合作多目标线谱信息融合方法。

背景技术

二十一世纪是海洋世纪，当前一股空前的“海洋热”席卷全球，我国拥有1.8万多公里的海岸线，1.4万公里的岛岸线，以及广阔的海洋活动空间和丰富的海洋资源。但是，我国的海上安全形势十分严峻。为保障我国的海洋合法权益，大力发展海洋事业、建设海洋强国势在必行。然而，由于海洋环境的复杂性以及人类在水下活动的日益活跃，这令探测原本隐蔽性就在不断提高的水下目标变得更加困难。20世纪70年代美国偶然发现通过融合多个声纳数据可以提高对目标的探测能力。至此，数据融合技术逐渐出现在人们的视野之中，并广泛地应用在雷达、声纳、自动化等领域。

期刊(方君,戴邵武,聂子健.主动声纳浮标基于CKF的潜艇目标跟踪算法.仪表技术,2018(03):19-35.)、专利文献(李峥,黄海宁,李宇.一种水声多目标自主检测与方位跟踪方法.申请号：CN201310703672)和专利文献(梁洪涛,康凤举,张建春,汪小东.一种多层次信息融合的纯方位水下目标跟踪算法.申请号：CN201710365957)等中利用目标的位置信息，通过时间序列数据的融合方法实现对水下目标的探测。但是，这些方法都是基于单声纳平台的探测数据融合方法，不仅时/空间的探测覆盖范围有限，其系统的可靠性、融合算法的估计精度等都相对不高。为此，基于多声纳平台的探测数据融合方法得到了大力发展。文献(X.Sheng,Y.Chen,L.Guo,J.Yin,and X.Han,Multitarget tracking algorithm usingmultiple GMPHD filter data fusion for sonar networks,Sensors(Switzerland),vol.18,no.10,2018.)利用空间分布不同的多声纳组网进行探测，探测性能和传统单声纳探测相比有了提升。但是，这些方法均依赖于主动声纳探测的目标位置信息，不仅容易暴露声源声纳的位置，其探测距离也会大幅受限。