本書從 Hough 變換理論和 TBD 技術發(fā)展歷程開始, 系統(tǒng)介紹了基于Hough 變換理論和 TBD 技術的水下目標被動探測的問題及其相關處理方法與技術, 主要內(nèi)容涉及自適應交叉定位的距離-方位數(shù)據(jù)關聯(lián)方法、 三類目標被動檢測的理論、 技術和實踐應用。 本書共 7 章, 包括緒論、 Hough 變換理論、水下目標被動檢測預處理方法、 直線運動目標 HT-TBD 檢測技術、 典型機動運動目標 RHT-TBD 檢測技術、 非典型運動目標 RHT-TBD 檢測技術、 試驗驗證分析等內(nèi)容。本書主要面向水聲工程、 電子信息、 計算機等專業(yè)高年級本科生研究生,也可供高校相關專業(yè)教師、 科研人員和工程技術人員閱讀參考。
水下目標被動探測具有先敵發(fā)現(xiàn)、 隱蔽安全和遠距探測等優(yōu)勢。 但隨著水下目標朝著低輻射噪聲性能的發(fā)展, 在復雜水聲環(huán)境條件下, 現(xiàn)有的被動探測技術難以有效實現(xiàn)水下目標探測。 特別是高靜音性潛航器的出現(xiàn)和發(fā)展,進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直接關系到我國海洋經(jīng)濟發(fā)展和軍事安全利益, 水下目標被動探測技術創(chuàng)新研究是應對這一挑戰(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)生輻射噪聲進行檢測。 為了實現(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、 采用頻域濾波提取線譜來檢測識別目標、 采用時間積分處理來獲取時間增益。 長期以來, 各國海洋聲學和軍事學等領域人員持續(xù)探究水下目標被動探測技術, 但相比于雷達、 光電等電磁波被動探測領域的發(fā)展, 基于聲波的水下目標被動探測技術的理論和應用進展還是集中在線譜檢測、 能量檢測、 過零率檢測、 高階統(tǒng)計量等經(jīng)典技術及改進技術的研究。 因此, 有必要進一步探究水下目標被動探測的新理論和新應用。
本書以一定篇幅系統(tǒng)介紹了水下目標被動探測的一般理論、 數(shù)學模型和系統(tǒng)要素等普遍性問題, 構建了較為完整的基于 Hough 變換理論和檢測前跟蹤 (Track-Before-Detect, TBD) 技術的水下目標被動探測技術知識體系, 并按照水下目標不同運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識和了解這項技術。 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Hough 變換 TBD 檢測等數(shù)學模型。 針對每種模型, 詳細介紹了算法的理論推導和理論性能分析, 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聲納和三浮標聲納的數(shù)據(jù)預處理方法, 對于聲納浮標陣規(guī)劃應用具有一定的借鑒意義。在本書撰寫過程中, 李文海負責撰寫第 1 章, 王學敏負責撰寫第 2~ 6 章,Ⅲ李建和吳明輝負責撰寫第 7 章。本書是論述基于 Hough 變換理論和 TBD 技術的水下目標被動探測技術研究的一部專著, 匯集了當前該領域的最新研究成果, 反映了當前水下目標被動探測技術的研究水平, 具有較強的應用價值。 相信本書的出版將促進水下
目標被動探測技術的深入研究和應用推廣, 并使廣大從事水下目標被動探測研究的人員和希望了解水下目標被動檢測技術的讀者有所收獲。