申请/专利权人：中国人民解放军海军工程大学

申请日：2022-04-24

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN114924216B

主分类号：G01R33/10

分类号：G01R33/10;G01R33/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2022.09.06#实质审查的生效;2022.08.19#公开

摘要：本申请属于舰船磁场信号重构方法技术领域，尤其涉及一种舰船下方磁场的信号重构门限值参数优选方法。包括如下步骤：测量获得舰船在不同深度下的磁场时域分布曲线；获取不同截止频率对应的不同深度最佳采样间隔，取同一深度下磁场三份量对应采样间隔的最小值作为Nyquist间隔，通过深度换算得出换算精度最佳的间隔，并确定其对应的最佳截止频率门限值；并以精度最高的重构曲线对应的截止频率门限值Q为基准确定最佳采样频率。该方法对目标形状鲁棒性好，水上和水下舰船目标皆适用，在较大采样间隔条件下能完成较高精度的信号重构。

主权项：1.一种舰船下方磁场的信号重构门限值参数优选方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、测量获得舰船在不同深度下的磁场时域分布曲线；步骤二、获取不同截止频率对应的不同深度最佳采样间隔，具体包括：B1.定义Q为截止频率门限值，根据能谱幅值Bf与最大能谱Bfmax的比值确定截止频率；对于满足的，以Bf最大值对应频率为截止频率fs；步骤三、基于不同截止频率门限值对舰船磁场信号进行重构及深度换算，确定最佳截止频率门限值；C1.取同一深度下磁场三分量对应采样间隔的最小值作为Nyquist间隔，计算不同Q取值对应的不同深度最佳采样间隔；针对不同的间隔对舰船磁场信号进行重构，通过深度换算得出换算精度最佳的间隔，并确定其对应的最佳截止频率门限值；具体步骤包括：4.1.根据不同截止频率门限值Q对应的不同深度最大采样间隔在原始采集磁场中等间隔取样，对完成截取的能量谱进行离散傅里叶逆变换，得到不同截止频率门限值Q对应的不同深度的重构曲线；4.2.基于前述重构曲线，得到不同截止频率门限值Q对应的磁场分布；采取磁体模拟法，将船模简化为均匀磁化的旋转椭球体和磁偶极子混合模型进行深度换算；均匀磁化的旋转椭球体的几何尺寸与舰船相当，将N个磁偶极子以相同的距离d沿着椭球体的纵向进行排列，长半轴为a，短半轴为b，椭球体的几何中心和舰船的几何中心重合，从左到右分别记为1，2...N；第i个磁偶极子的坐标为：设磁性目标在Pjxj,yj,zj处产生的磁场三分量为Hxij、Hyij、Hzij，则有： 当1￡i￡N时，分别为第i个磁偶极子沿x轴y轴z轴方向的磁矩分量；综合旋转椭球体和磁偶极子阵列中的各个磁偶极子所满足的方程，可以得到测量点处的磁场应该满足的方程为： 通过已知的舰船磁场分布，就可以计算出每一个磁偶极子的磁矩和位置得到椭球体的磁性分布，计算舰船周围空间的磁场；根据浅深度的磁场信号的得到条件系数矩阵F和磁偶极子的磁矩M；根据系数矩阵F计算处磁偶极子的位置坐标，结合磁矩M得到模拟体的磁性分布，进行深度换算，得到不同深度的磁场分布Bcal；4.3.将不同截止频率门限值Q对应的磁场分布与对应深度的原始磁场采集数据进行比较，确定不同深度下最佳的截止频率门限值Q；C2.分别计算不同截止频率门限值Q下不同深度对应的磁场分布；将磁场分布与对应深度的原始磁场采集数据进行换算误差的计算，对重构曲线进行深度换算的精度进行验证，并以精度最高的重构曲线对应的截止频率门限值Q为基准确定最佳采样频率；具体而言，取磁场三分量中相对残差最大值max{RREx,RREy,RREz}作为对应深度的换算误差，相对残差表达式为：

全文数据：

权利要求：

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