对抗条件下浮标基水声定位技术研究

　　0 引言

　　在水下靶场测控中，浮标基定位系统可用于对水下作战武器的定位跟踪，为武器的试验演练和战技性能评价提供依据。当定位系统利用待测目标的水声侦察信号对其进行定位时，直达声时延测量精度是保证系统定位精度的关键。在非水声对抗条件下，检测到水声侦察信号及其多途序列后，采用分群开窗机制可准确提取直达声，再利用其时延信息即可实现对待测目标的精确定位[1-4]。

　　在水声对抗条件下，对抗器材在接收到待测目标的侦察信号后，对其进行波形分析和参数估计，进而模拟目标特征并发出回波信号[5-7]。此时，水声侦察信号与模拟回波信号之间的差别不大，而且二者多途序列之间存在复杂的叠加关系，很难正确选取侦察信号的直达声，利用传统的分群开窗机制选择首脉冲，容易出现错将模拟回波信号当作水声侦察信号进行解算的情况，此时定位效果严重下降，目前尚未见到解决这个问题的相关报道。针对这种情况，本文提出了一种基于时延匹配及信号多普勒的侦察信号辨识方法，可在受模拟回波信号干扰的脉冲序列中正确选取侦察信号的直达声，进而实现在水声对抗条件下对待测目标的准确定位。

　　1 浮标基定位系统工作态势

　　在对抗条件下，浮标基定位系统的典型工作态势如图1所示: 此时，浮标接收到的除了待测目标发射的水声侦察信号外，还有对抗器材发射的模拟回波信号，两种信号在特征上差别不大，很难区分，若错将回波信号当作侦察信号解算，将对定位结果产生很大的影响，甚至不能正确定位。

　　2 侦察信号与模拟回波之间的关系

　　2.1 两种信号直达声之间的时延差

　　浮标接收到两种信号即水声侦察信号与模拟回波，它们的时延差主要和浮标与对抗器材的距离及它们与待测目标的相对位置有关。对该时延差的分布情况进行仿真，仿真条件: 在平面直角坐标系中，浮标位置(-500，0)m; 对抗器材位置(500，0)m，待测目标在平面内变化，对应每个位置计算时延差，仿真结果如图2所示。

　　图中，左面的小圆为浮标，右面的五角星为对抗器材，时延差单位为毫秒。由仿真结果可以得到以下结论:

　　1) 时延差的最大值、最小值仅和浮标与对抗器材的距离有关，最大值为待测目标在对抗器材与浮标的延长线上，大小为2d/C秒(d为对抗器材与浮标间距，C为声速)，最小值为待测目标在浮标与对抗器材的延长线上，大小为0;

　　2) 待测目标由对抗器材向浮标方向运动时，两种信号的时延差由小变大，反之则由大变小;