本書從 Hough 變換理論和 TBD 技術(shù)發(fā)展歷程開始, 系統(tǒng)介紹了基于Hough 變換理論和 TBD 技術(shù)的水下目標(biāo)被動探測的問題及其相關(guān)處理方法與技術(shù), 主要內(nèi)容涉及自適應(yīng)交叉定位的距離-方位數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法、 三類目標(biāo)被動檢測的理論、 技術(shù)和實(shí)踐應(yīng)用。 本書共 7 章, 包括緒論、 Hough 變換理論、水下目標(biāo)被動檢測預(yù)處理方法、 直線運(yùn)動目標(biāo) HT-TBD 檢測技術(shù)、 典型機(jī)動運(yùn)動目標(biāo) RHT-TBD 檢測技術(shù)、 非典型運(yùn)動目標(biāo) RHT-TBD 檢測技術(shù)、 試驗(yàn)驗(yàn)證分析等內(nèi)容。本書主要面向水聲工程、 電子信息、 計(jì)算機(jī)等專業(yè)高年級本科生研究生,也可供高校相關(guān)專業(yè)教師、 科研人員和工程技術(shù)人員閱讀參考。
水下目標(biāo)被動探測具有先敵發(fā)現(xiàn)、 隱蔽安全和遠(yuǎn)距探測等優(yōu)勢。 但隨著水下目標(biāo)朝著低輻射噪聲性能的發(fā)展, 在復(fù)雜水聲環(huán)境條件下, 現(xiàn)有的被動探測技術(shù)難以有效實(shí)現(xiàn)水下目標(biāo)探測。 特別是高靜音性潛航器的出現(xiàn)和發(fā)展,進(jìn)一步加劇了水下被動探測的難度。 因此, 如何制衡低可探測性目標(biāo)直接關(guān)系到我國海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展和軍事安全利益, 水下目標(biāo)被動探測技術(shù)創(chuàng)新研究是應(yīng)對這一挑戰(zhàn)和難題所不可回避、 亟待解決的問題。水下目標(biāo)被動探測通常是指在海洋環(huán)境背景噪聲中對有人或無人水下航行器所產(chǎn)生輻射噪聲進(jìn)行檢測。 為了實(shí)現(xiàn)聲納被動探測信號處理的功能, 通常采用空間濾波處理來提高空間增益、 采用頻域?yàn)V波提取線譜來檢測識別目標(biāo)、 采用時(shí)間積分處理來獲取時(shí)間增益。 長期以來, 各國海洋聲學(xué)和軍事學(xué)等領(lǐng)域人員持續(xù)探究水下目標(biāo)被動探測技術(shù), 但相比于雷達(dá)、 光電等電磁波被動探測領(lǐng)域的發(fā)展, 基于聲波的水下目標(biāo)被動探測技術(shù)的理論和應(yīng)用進(jìn)展還是集中在線譜檢測、 能量檢測、 過零率檢測、 高階統(tǒng)計(jì)量等經(jīng)典技術(shù)及改進(jìn)技術(shù)的研究。 因此, 有必要進(jìn)一步探究水下目標(biāo)被動探測的新理論和新應(yīng)用。
本書以一定篇幅系統(tǒng)介紹了水下目標(biāo)被動探測的一般理論、 數(shù)學(xué)模型和系統(tǒng)要素等普遍性問題, 構(gòu)建了較為完整的基于 Hough 變換理論和檢測前跟蹤 (Track-Before-Detect, TBD) 技術(shù)的水下目標(biāo)被動探測技術(shù)知識體系, 并按照水下目標(biāo)不同運(yùn)動方式逐一介紹了各種方式下的檢測原理、 檢測算法和檢測性能。 讀者可以通過本書較為全面地認(rèn)識和了解這項(xiàng)技術(shù)。 本書側(cè)重研究直線類 Hough 變換 TBD 檢測、 曲線類 Hough 變換 TBD 檢測以及自適應(yīng)Hough 變換 TBD 檢測等數(shù)學(xué)模型。 針對每種模型, 詳細(xì)介紹了算法的理論推導(dǎo)和理論性能分析, 并介紹了各種檢測算法在多種特定場景下的仿真結(jié)果。本書還介紹了基于兩浮標(biāo)聲納和三浮標(biāo)聲納的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法, 對于聲納浮標(biāo)陣規(guī)劃應(yīng)用具有一定的借鑒意義。在本書撰寫過程中, 李文海負(fù)責(zé)撰寫第 1 章, 王學(xué)敏負(fù)責(zé)撰寫第 2~ 6 章,Ⅲ李建和吳明輝負(fù)責(zé)撰寫第 7 章。本書是論述基于 Hough 變換理論和 TBD 技術(shù)的水下目標(biāo)被動探測技術(shù)研究的一部專著, 匯集了當(dāng)前該領(lǐng)域的最新研究成果, 反映了當(dāng)前水下目標(biāo)被動探測技術(shù)的研究水平, 具有較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。 相信本書的出版將促進(jìn)水下
目標(biāo)被動探測技術(shù)的深入研究和應(yīng)用推廣, 并使廣大從事水下目標(biāo)被動探測研究的人員和希望了解水下目標(biāo)被動檢測技術(shù)的讀者有所收獲。