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CN106019229A - 机场场面目标声学定位方法、声传感装置及系统 - Google Patents

机场场面目标声学定位方法、声传感装置及系统 Download PDF

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CN106019229A
CN106019229A CN201610343210.XA CN201610343210A CN106019229A CN 106019229 A CN106019229 A CN 106019229A CN 201610343210 A CN201610343210 A CN 201610343210A CN 106019229 A CN106019229 A CN 106019229A
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唐勇
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Second Research Institute of CAAC
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Abstract

本发明提供一种机场场面目标声学定位方法、声传感装置及系统,该机场场面目标声学定位方法通过在机场场面的不同区域,采用不同方式布设声传感器节点阵元阵,拾取声传感器节点阵元阵布设区域的目标声波,基于该声波信息,对场面目标进行定位。该声传感器节点阵元阵能够形成具有空间选择性的固定空间波束,能够获得具有理想信干噪比的声波信息。本发明提供的机场场面目标声学定位方法、声传感装置及系统,能够最大限度地拾取声波信息,对噪声有效抑制,合理利用声传感器。

Description

机场场面目标声学定位方法、声传感装置及系统
技术领域
本发明涉及声学定位技术领域,尤其是涉及一种机场场面目标声学定位方法、声传感装置及系统。
背景技术
目前,机场场面的电磁波环境复杂,以电磁波为媒介的定位监视技术容易受到干扰,导致定位性能降低,甚至失效,并且,通常电磁能量辐射和检测的技术复杂,成本较高。声学定位技术应用于机场场面目标定位,具有一些独特的优点,例如:定位信号容易获取,不会向周围环境辐射能量;不受机场电磁环境影响;设备体积小、成本低、远程部署方便。声学定位备受研究者重视。
但是,机场场面的声场具有复杂性和多变性,会存在多种声音信号,例如:不同声源的不相干信号,地面、建筑物等各种障碍物对声波的反射,低空飞行器噪声,远场声源目标干扰等。在大量噪声和干扰的机场复杂环境下,难以获取理想的信干噪比,不易实现国际民航组织规定的目标高精度定位。国际民航组织规定7.5m以下的机场场面目标定位精度要求。为实现声源目标的有效定位,需声源接收装置(例如,麦克风)提供充足的声音信息。若声源接收装置的布设个数较多,一定程度上能够提供足够的声音信息,但后续阵列信号处理的复杂度上升,目标定位准确度下降,并且,多数声源接收装置不能为后续声源目标定位提供信息支持,或声源接收装置不能够得到更充分的应用,设备利用率低。若声源接收装置的个数减少,且布设结构不合理,或声源接收装置接收的信号中,噪声或干扰较多,有效信号较少,则该声源接收装置不能为后续声源目标定位提供信息支持,同样,也会降低目标定位准确度,影响飞行器的定位。
为了最大限度的拾取声波信息,对噪声进行有效抑制,如何合理利用声源接收装置,是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
本发明旨在提供一种机场场面目标声学定位方法、声传感装置及系统,能够最大限度地拾取声波信息,对噪声有效抑制,合理利用声传感器。
第一方面,本发明提供一种机场场面目标声学定位方法,其具体说明如下:
本发明提供一种机场场面目标声学定位方法,具体步骤如下:
步骤S1,根据机场场面的不同区域,布设声传感器节点阵元阵,拾取声传感器节点阵元阵布设区域的目标声波;
步骤S2,基于声传感器节点阵元阵获取的声波信息,对场面目标进行定位。
进一步地,在步骤S1中,直线机场跑道的声传感器节点阵元阵通过如下方式布设:声传感器节点阵元阵对称均匀布设于直线机场跑道两侧,构成直线式声传感器节点阵元阵列,声传感器节点阵元阵形成第一固定空间波束,第一固定空间波束具有第一俯视扇面角和第一俯仰角,以使第一固定空间波束拾取直线机场跑道的目标声波。
进一步地,在步骤S1中,机场联络弯道的声传感器节点阵元阵通过如下方式布设:声传感器节点阵元阵布设于机场联络弯道两侧,且联络弯道的圆心所在侧布设个数少于对侧的布设个数,构成弯曲式声传感器节点阵元阵列,声传感器节点阵元阵形成第二固定空间波束,第二固定空间波束具有第二俯视扇面角和第二俯仰角,以使第二固定空间波束拾取联络弯道的目标声波。
进一步地,第二固定空间波束包括第二内固定空间波束和第二外固定空间波束,第二外固定空间波束的第二外俯视扇面角度小于第二内固定空间波束的第二内俯视扇面角度,第二内固定空间波束由位于联络弯道圆心所在侧的声传感器阵元阵形成,第二外固定空间波束由位于联络弯道圆心相对侧的声传感器阵元阵形成。
进一步地,在步骤S1中,机场直角转弯道的声传感器节点阵元阵通过如下方式布设:声传感器节点阵元阵布设于机场直角转弯道两侧,且直角转弯道的圆心所在侧布设个数少于对侧的布设个数,构成直角式声传感器节点阵元阵列,声传感器节点阵元阵形成第三固定空间波束,第三固定空间波束具有第三俯视扇面角和第三俯仰角,以使第三固定空间波束拾取直角转弯道的目标声波。
进一步地,第三外固定空间波束的第三外俯视扇面角度小于第三内固定空间波束的第三内俯视扇面角度,第三固定空间波束包括第三内固定空间波束和第三外固定空间波束,第三内固定空间波束由位于直角转弯道圆心所在侧的声传感器阵元阵形成,第三外固定空间波束由位于直角转弯道圆心相对侧的声传感器阵元阵形成。
基于上述任意机场场面目标声学定位方法实施例,进一步地,第一俯视扇面角小于第二俯视扇面角,第二俯视扇面角小于第三俯视扇面角。
本发明提供的机场场面目标声学定位方法,该方法通过在机场场面的不同区域,采用不同方式布设声传感器节点阵元阵,该声传感器节点阵元阵形成具有空间选择性的固定空间波束,能够最大限度地拾取所布设区域的目标声波,尽可能抑制地面声杂波、远场杂波及噪声,降低干扰声源数目,有利于获得理想的信干噪比,再根据获取的声波信息,对场面目标进行定位。该机场场面目标声学定位方法能够最大限度地拾取声波信息,对噪声有效抑制,合理利用声传感器,以快速有效对场面目标进行定位。
第二方面,本发明提供一种机场场面目标声传感装置,其具体说明如下:
本发明提供一种机场场面目标声传感装置,该装置包括直线式声传感器节点阵元阵列、弯曲式声传感器节点阵元阵列和直角式声传感器节点阵元阵列。直线式声传感器节点阵元阵列包括对称均匀布设于直线机场跑道两侧的声传感器节点阵元阵,声传感器节点阵元阵形成具有第一俯视扇面角和第一俯仰角的第一固定空间波束,以使第一固定空间波束拾取直线机场跑道的目标声波。弯曲式声传感器节点阵元阵列包括布设于机场联络弯道两侧的声传感器节点阵元阵,联络弯道的圆心所在侧布设个数少于对侧的布设个数,声传感器节点阵元阵形成具有第二俯视扇面角和第二俯仰角的第二固定空间波束,以使第二固定空间波束拾取联络弯道的目标声波。直角式声传感器节点阵元阵列包括布设于机场直角转弯道两侧的声传感器节点阵元阵,直角转弯道的圆心所在侧布设个数少于对侧的布设个数,声传感器节点阵元阵形成具有第三俯视扇面角和第三俯仰角的第三固定空间波束,以使第三固定空间波束拾取直角转弯道的目标声波。
本发明提供的机场场面目标声传感装置,该声传感装置包括直线式声传感器节点阵元阵列、弯曲式声传感器节点阵元阵列和直角式声传感器节点阵元阵列。根据机场场面的不同区域,布设声传感器节点阵元阵。直线式声传感器节点阵元阵列位于直线机场跑道两侧,弯曲式声传感器节点阵元阵列位于机场联络弯道两侧,直角式声传感器节点阵元阵列位于机场直角转弯道两侧。不同区域布设的声传感装置能够形成具有不同俯视扇面角的固定空间波束,覆盖直线机场跑道、机场联络弯道和机场直角转弯道,以拾取三种机场区域的目标声波。同时,该固定空间波束具有俯仰角,使固定空间波束的交叉区域尽可能落在目标声波的集中区域,以形成具有空间选择性的固定空间波束,能够最大限度地拾取目标声波,抑制地面声杂波、远场杂波及噪声,获得理想的信干噪比,合理利用声传感器。
第三方面,本发明提供一种机场场面的目标声学定位系统,其具体说明如下:
本发明提供一种机场场面的目标声学定位系统,该定位系统包括机场场面目标声传感装置,以及处理器,处理器用于接收机场场面目标声传感装置接收的声波信息,并根据声波信息,对场面目标进行定位。
本发明提供的机场场面的目标声学定位系统,该定位系统通过机场场面目标声传感装置形成具有空间选择性的固定空间波束,以采集机场场面不同区域的目标声波,并且能够抑制干扰和噪声,再通过处理器对声波信息进行处理,由于获得的声波信息具有理想的信干噪比,有利于对场面目标进行定位。
因此,本发明提供的机场场面目标声学定位方法、声传感装置及系统,能够最大限度地拾取声源目标信号,对噪声有效抑制,合理利用声传感器。
附图说明
图1是本发明机场场面目标声学定位方法提供的一个方法流程图;
图2是本发明机场场面目标声学定位方法提供的一个基于直线机场跑道目标声学定位方法流程图;
图3是本发明机场场面目标声学定位方法提供的一个基于联络弯道目标声学定位方法流程图;
图4是本发明机场场面目标声学定位方法提供的一个基于机场直角转弯道目标声学定位方法流程图;
图5是本发明机场场面目标声传感装置提供的一个俯视图;
图6是本发明机场场面目标声传感装置提供直线式声传感器节点阵元阵列示意图;
图7是本发明机场场面目标声传感装置提供弯曲式声传感器节点阵元阵列示意图;
图8是本发明机场场面目标声传感装置提供直角式声传感器节点阵元阵列示意图;
图9是本发明机场场面目标声传感装置提供的一个截面图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例进一步说明本发明,但是,应当理解为,这些实施例仅仅是用于更详细具体地说明之用,而不应理解为用于以任何形式限制本发明。
第一方面,本实施例提供一种机场场面目标声学定位方法,其具体说明如下:
本实施例提供一种机场场面目标声学定位方法,结合图1,具体步骤如下:
步骤S1,根据机场场面的不同区域,布设声传感器节点阵元阵,拾取声传感器节点阵元阵布设区域的目标声波;
步骤S2,基于声传感器节点阵元阵获取的声波信息,对场面目标进行定位。
本实施例提供的机场场面目标声学定位方法,该方法通过在机场场面的不同区域,布设不同的声传感器节点阵元阵,该声传感器节点阵元阵形成具有空间选择性的固定空间波束,能够最大限度地拾取所布设区域的目标声波,尽可能抑制地面声杂波、远场杂波及噪声,降低干扰声源数目,有利于获得理想的信干噪比,再根据获取的声波信息,对场面目标进行定位。该机场场面目标声学定位方法能够最大限度地拾取声波信息,对噪声有效抑制,合理利用声传感器,以快速有效对场面目标进行定位。
优选地,基于机场场面的直线机场跑道,本实施例机场场面目标声学定位方法,结合图2,具体步骤如下:
步骤S21,直线机场跑道的声传感器节点阵元阵通过如下方式布设:声传感器节点阵元阵布设于直线机场跑道两侧,构成直线式声传感器节点阵元阵列,声传感器节点阵元阵形成第一固定空间波束,第一固定空间波束具有第一俯视扇面角和第一俯仰角,以使第一固定空间波束拾取直线机场跑道的目标声波;其中,为了对直线机场跑道的目标声波进行有效提取,且抑制其它方向的噪声或干扰,第一俯视扇面角不超过180度,且多个第一固定空间波束能够覆盖直线机场跑道的道面。同时,由于飞机的发动机距离地面有一定的高度,为抑制地面反射的和高空的噪声或干扰,第一俯仰角与地面的夹角范围约为5°~20°。
步骤S22,基于直线式声传感器节点阵元阵列获取的声波信息,对场面目标进行定位。
基于机场场面的直线机场跑道特点,声传感器节点阵元阵对称分布在直线机场跑道两侧,形成具有第一俯视扇面角和第一俯仰角的第一固定空间波形。第一固定空间波束具有第一俯视扇面角,能够适应直线机场跑道的直线特性,且覆盖直线机场跑道。第一固定空间波束还具有俯仰角,以尽可能拾取直线机场跑道上方一定高度的目标声波,抑制低仰角的地面声杂波、远端来波及低空飞行器的噪声等。从空域滤波的角度,第一固定空间波束能够最大限度拾取目标声波信息,抑制噪声或/和干扰,获得理想的信干噪比。
优选地,基于机场场面的机场联络弯道,本实施例机场场面目标声学定位方法,结合图3,具体步骤如下:
步骤S31,机场联络弯道的声传感器节点阵元阵通过如下方式布设:声传感器节点阵元阵布设于机场联络弯道两侧,且联络弯道的圆心所在侧布设个数少于对侧的布设个数,构成弯曲式声传感器节点阵元阵列,声传感器节点阵元阵形成具有第二俯视扇面角和第二俯仰角的第二固定空间波束,以使第二固定空间波束拾取联络弯道的目标声波;由于飞机的发动机距离地面有一定的高度,为抑制地面反射的和高空的噪声或干扰,第二俯仰角与地面的夹角范围约为5°~20°。
步骤S32,基于弯曲式声传感器节点阵元阵列获取的声波信息,对场面目标进行定位。
基于机场场面的机场联络弯道的弯曲特点,声传感器节点阵元阵布设在机场联络弯道两侧,且两侧的布设个数不同,兼顾连接处多条通道,以形成具有第二俯视扇面角和第二俯仰角的第二固定空间波束。第二固定空间波束具有空间选择性,能够尽可能拾取联络弯道上方的目标声波,抑制低仰角的地面声杂波及低空飞行器的噪声等。
优选地,第二固定空间波束包括第二内固定空间波束和第二外固定空间波束,第二外固定空间波束的第二外俯视扇面角度小于第二内固定空间波束的第二内俯视扇面角度,第二内固定空间波束由位于联络弯道圆心所在侧的声传感器阵元阵形成,第二外固定空间波束由位于联络弯道圆心相对侧的声传感器阵元阵形成。其中,为了对机场联络弯道的目标声波进行有效提取,且抑制其它方向的噪声或干扰,第二外俯视扇面角小于180度,第二内俯视扇面角大于180度,且多个第二固定空间波束能够覆盖机场联络弯道的道面,或与联络弯道相连接的跑道、滑行道等,有利于更全面地拾取目标声波,抑制噪声或/和干扰。
优选地,基于机场场面的机场直角转弯道,本实施例机场场面目标声学定位方法,结合图4,具体步骤如下:
步骤S41,机场直角转弯道的声传感器节点阵元阵通过如下方式布设:声传感器节点阵元阵布设于机场直角转弯道两侧,且直角转弯道的圆心所在侧布设个数少于对侧的布设个数,构成直角式声传感器节点阵元阵列,声传感器节点阵元阵形成第三固定空间波束,第三固定空间波束具有第三俯视扇面角和第三俯仰角,第三固定空间波束用于拾取直角转弯道的目标声波;由于飞机的发动机距离地面有一定的高度,为抑制地面反射的和高空的噪声或干扰,第三俯仰角与地面的夹角范围约为5°~20°。
步骤S42,基于直角式声传感器节点阵元阵列获取的声波信息,对场面目标进行定位。
基于机场场面的机场直角转弯道的直角特点,如直角型、丁字型的转弯处,声传感器节点阵元阵布设在机场直角转弯道两侧,且两侧的布设个数不同,以形成具有第三俯视扇面角和第三俯仰角的第三固定空间波束,确保第三固定空间波束能够覆盖机场直角转弯道,且第三固定空间波束的交叉区域尽可能与目标声波的集中区域相一致,使第三固定空间波束具有空间选择性,尽可能拾取目标声波,抑制噪声或/和干扰。
优选地,第三外固定空间波束的第三外俯视扇面角度小于第三内固定空间波束的第三内俯视扇面角度,第三固定空间波束包括第三内固定空间波束和第三外固定空间波束,第三内固定空间波束由位于直角转弯道圆心所在侧的声传感器阵元阵形成,第三外固定空间波束由位于直角转弯道圆心相对侧的声传感器阵元阵形成。其中,为了对机场直角转弯道的目标信息进行有效提取,且抑制其它方向的噪声或干扰,第三外俯视扇面角小于180度,第三内俯视扇面角大于180度,且多个第三固定空间波束能够覆盖机场直角转弯道的道面,以兼顾连接处的多条通道,或与机场直角转弯道相连接的跑道、滑行道等,有利于更全面地拾取目标声波。
基于上述任意机场场面目标声学定位方法实施例,优选地,第一俯视扇面角小于第二俯视扇面角,第二俯视扇面角小于第三俯视扇面角。基于机场场面的直线机场跑道、联络弯道和机场直角转弯道,其分别具有直角特性、弯曲特性和直角特性,为适应其特性,且保证能够全面有效拾取机场场面不同区域上方的目标声波,其俯视扇面角度依次增大的固定空间波束,能够最大限度拾取有效目标声波。
第二方面,本实施例还提供一种机场场面目标声传感装置,具体说明如下:
本实施例提供一种机场场面目标声传感装置,结合图5,该定位装置包括直线式声传感器节点阵元阵列、弯曲式声传感器节点阵元阵列和直角式声传感器节点阵元阵列。
直线式声传感器节点阵元阵列包括对称均匀布设于直线机场跑道两侧的声传感器节点阵元阵,声传感器节点阵元阵形成具有第一俯视扇面角和第一俯仰角的第一固定空间波束,第一固定空间波束用于拾取直线机场跑道的目标声波。结合图6,在直线机场跑道的两侧,对称分布直线式声传感器节点阵元阵列,如第一NEA声传感器阵元阵61、第二NEA声传感器阵元阵62、第三NEA声传感器阵元阵63和第四NEA声传感器阵元阵64的分布特征,其分别形成第一节点固定空间波束611、第二节点固定空间波束621、第三节点固定空间波束631和第四节点固定空间波束641,从俯视角度,每个固定空间波束具有相同的第一俯视扇面角,其角度不超过180°,且能够覆盖直线机场跑道,以最大限度拾取直线跑道上方目标飞行器60的声波信号。同时每个固定空间波束具有相同的第一俯仰角,其角度范围为5°~20°。
弯曲式声传感器节点阵元阵列包括布设于机场联络弯道两侧的声传感器节点阵元阵,联络弯道的圆心所在侧布设个数少于对侧的布设个数,声传感器节点阵元阵形成具有第二俯视扇面角和第二俯仰角的第二固定空间波束,第二固定空间波束用于拾取联络弯道的目标声波。结合图7,在联络弯道的两侧,布设声传感器节点阵元阵,如第一NEA声传感器阵元阵71、第二NEA声传感器阵元阵72、第三NEA声传感器阵元阵73、第四NEA声传感器阵元阵74和第五NEA声传感器阵元阵75,分别形成第一节点固定空间波束711、第二节点固定空间波束721、第三节点固定空间波束731、第四节点固定空间波束741和第五节点固定空间波束751。如第一NEA声传感器阵元阵71和第四NEA声传感器阵元阵74分别位于联络弯道的圆心所在侧,如第二NEA声传感器阵元阵72、第三NEA声传感器阵元阵77和第五NEA声传感器阵元阵75位于联络弯道的圆心所在侧的对侧,其固定空间波束的第二俯视扇面角大于直线机场跑道的固定空间波形的第一俯视扇面角,且第二外俯视扇面角小于180度,第二内俯视扇面角大于180度,多个固定空间波束能够覆盖机场联络弯道的道面。同时每个固定空间波束具有相同的第二俯仰角,其角度范围为5°~20°。
直角式声传感器节点阵元阵列包括布设于机场直角转弯道两侧的声传感器节点阵元阵,直角转弯道的圆心所在侧布设个数少于对侧的布设个数,声传感器节点阵元阵形成具有第三俯视扇面角和第三俯仰角的第三固定空间波束,第三固定空间波束用于拾取直角转弯道的目标声波。结合图8,在机场直角转弯道的两侧,布设声传感器节点阵元阵,如第一NEA声传感器阵元阵81、第二NEA声传感器阵元阵82、第三NEA声传感器阵元阵83、第四NEA声传感器阵元阵84、第五NEA声传感器阵元阵85和第六NEA声传感器阵元阵86,其形成第一节点固定空间波束811、第二节点固定空间波束821、第三节点固定空间波束831、第四节点固定空间波束841、第五节点固定空间波束851和第六节点固定空间波束861,其俯视扇面角度均大于联络弯道的第二固定空间波束的俯视扇面角,且第三外俯视扇面角小于180度,第三内俯视扇面角大于180度,能够拾取机场直角转弯道上方的声波信号,抑制干扰和噪声。同时每个固定空间波束具有相同的第二俯仰角,其角度范围为5°~20°。结合图9,该机场场面目标声传感装置形成的固定空间波束具有俯仰角,如在直线机场跑道、联络弯道或机场直角转弯道的两侧,设有第一声传感器阵元阵91和第二声传感器阵元阵92,其分别形成具有俯仰角的第一节点固定空间波束911和第二节点固定空间波束922,两波束的交叉区域尽可能落在目标声波的集中区域,能够最大限度拾取目标声波,抑制地面杂波、远端或低空噪声。
本实施例机场场面目标声传感装置,该声传感装置包括直线式声传感器节点阵元阵列、弯曲式声传感器节点阵元阵列和直角式声传感器节点阵元阵列。根据机场场面的不同区域,布设不同的声传感装置。直线式声传感器节点阵元阵列位于直线机场跑道两侧,以适应直线机场跑道的直线特性。弯曲式声传感器节点阵元阵位于机场联络弯道两侧,以适应机场联络弯道的弯曲特性。直角式声传感器节点阵元阵位于机场直角转弯道两侧,以适应机场直角转弯道的直角特性。不同区域布设的声传感装置,能够形成具有俯视扇面角依次增大的固定空间波束,覆盖直线机场跑道、机场联络弯道和机场直角转弯道,以拾取三种机场区域上方的目标声波。同时,机场场面上方由下到上依次存在地杂波区、声信号区和低空噪声区,例如低空飞行器噪声。该固定空间波束具有俯仰角,以使其具有空间选择性,即固定空间波束的交叉区域尽可能落在目标声波的集中区域,如此的固定空间波束能够将空间分成多个不同的区域,如地杂波抑制区、声信号集中区和低空噪声抑制区,该机场场面目标声传感装置能够最大限度地拾取声信号增强区的目标声波,抑制地面声杂波、远端地面噪声及低空噪声,获得理想的信干噪比,合理利用声传感器。
第三方面,本实施例还提供一种机场场面的目标声学定位系统,具体说明如下:
本实施例提供一种机场场面的目标声学定位系统,该定位系统包括机场场面目标声传感装置,以及处理器,处理器用于接收机场场面目标声传感装置接收的声波信息,并根据声波信息,对场面目标进行定位。
本实施例提供的机场场面的目标声学定位系统,该定位系统通过机场场面目标声传感装置形成具有空间选择性的固定空间波束,固定空间波束具有一定的俯视扇面角和俯仰角,使该机场场面目标声传感装置能够最大限度获取目标声波信息,抑制地面杂波、远端噪声及低空噪声,获得理想的信干噪比。处理器根据机场场面目标声传感装置接收的声波信息,对场面目标进行定位,由于机场场面目标声传感装置能够获得理想信干噪比的声波信息,能够减少定位计算复杂度,有利于对场面目标进行定位。
尽管本发明已进行了一定程度的描述,明显地,在不脱离本发明的精神和范围的条件下,可进行各个条件的适当变化。可以理解,本发明不限于实施方案,而归于权利要求的范围,其包括每个因素的等同替换。

Claims (9)

1.一种机场场面目标声学定位方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1,根据机场场面的不同区域,布设声传感器节点阵元阵,拾取所述声传感器节点阵元阵布设区域的目标声波;
步骤S2,基于所述声传感器节点阵元阵获取的声波信息,对场面目标进行定位。
2.根据权利要求1所述的机场场面目标声学定位方法,其特征在于,
在步骤S1中,直线机场跑道的声传感器节点阵元阵通过如下方式布设:
所述声传感器节点阵元阵布设于所述直线机场跑道两侧,构成直线式声传感器节点阵元阵列,所述声传感器节点阵元阵形成第一固定空间波束,所述第一固定空间波束具有第一俯视扇面角和第一俯仰角,以使所述第一固定空间波束拾取所述直线机场跑道的目标声波。
3.根据权利要求1或2所述的机场场面目标声学定位方法,其特征在于,
在步骤S1中,机场联络弯道的声传感器节点阵元阵通过如下方式布设:
所述声传感器节点阵元阵布设于所述机场联络弯道两侧,且所述联络弯道的圆心所在侧布设个数少于对侧的布设个数,构成弯曲式声传感器节点阵元阵列,所述声传感器节点阵元阵形成第二固定空间波束,所述第二固定空间波束具有第二俯视扇面角和第二俯仰角,以使所述第二固定空间波束拾取所述联络弯道的目标声波。
4.根据权利要求3所述的机场场面目标声学定位方法,其特征在于,
所述第二固定空间波束包括所述第二内固定空间波束和所述第二外固定空间波束,
第二外固定空间波束的第二外俯视扇面角度小于第二内固定空间波束的第二内俯视扇面角度,
所述第二内固定空间波束由位于所述联络弯道圆心所在侧的声传感器阵元阵形成,
所述第二外固定空间波束由位于所述联络弯道圆心相对侧的声传感器阵元阵形成。
5.根据权利要求1~3任意一项所述的机场场面目标声学定位方法,其特征在于,
在步骤S1中,机场直角转弯道的声传感器节点阵元阵通过如下方式布设:
所述声传感器节点阵元阵布设于所述机场直角转弯道两侧,且所述直角转弯道的圆心所在侧布设个数少于对侧的布设个数,构成直角式声传感器节点阵元阵列,所述声传感器节点阵元阵形成第三固定空间波束,所述第三固定空间波束具有第三俯视扇面角和第三俯仰角,以使所述第三固定空间波束拾取所述直角转弯道的目标声波。
6.根据权利要求5所述的机场场面目标声学定位方法,其特征在于,
第三外固定空间波束的第三外俯视扇面角度小于第三内固定空间波束的第三内俯视扇面角度,
所述第三固定空间波束包括所述第三内固定空间波束和所述第三外固定空间波束,
所述第三内固定空间波束由位于所述直角转弯道圆心所在侧的声传感器阵元阵形成,
所述第三外固定空间波束由位于所述直角转弯道圆心相对侧的声传感器阵元阵形成。
7.根据权利要求5所述的机场场面目标声学定位方法,其特征在于,
所述第一俯视扇面角小于所述第二俯视扇面角,
所述第二俯视扇面角小于所述第三俯视扇面角。
8.一种机场场面目标声传感装置,其特征在于,包括:
直线式声传感器节点阵元阵列,包括均匀对称布设于直线机场跑道两侧的声传感器节点阵元阵,所述声传感器节点阵元阵形成具有第一俯视扇面角和第一俯仰角的第一固定空间波束,以使所述第一固定空间波束拾取所述直线机场跑道的目标声波,
弯曲式声传感器节点阵元阵列,包括布设于机场联络弯道两侧的声传感器节点阵元阵,
所述联络弯道的圆心所在侧布设个数少于对侧的布设个数,所述声传感器节点阵元形成具有第二俯视扇面角和第二俯仰角的第二固定空间波束,以使所述第二固定空间波束拾取所述联络弯道的目标声波,
直角式声传感器节点阵元阵列,包括布设于机场直角转弯道两侧的声传感器节点阵元阵,所述直角转弯道的圆心所在侧布设个数少于对侧的布设个数,形成具有第三俯视扇面角和第三俯仰角的第三固定空间波束,以使所述第三固定空间波束拾取所述直角转弯道的目标声波。
9.一种机场场面的目标声学定位系统,其特征在于,包括:
如权利要求8所述的机场场面目标声传感装置;以及,
处理器,用于接收所述机场场面目标声传感装置接收的声波信息,并根据所述声波信息,对场面目标进行定位。
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