基于重力异常反演的水下目标探测方法研究

由于光、电传感器的探测性能在水下受到极大制约，主动声学探测由于牺牲隐蔽性而往往被限制使用，潜艇对水下环境的感知能力很弱，再加上海图不完善、导航不精确，导致潜艇碰撞事故频发，因此研究一种安全、有效的水下目标（海底障碍物、水面舰船、反潜飞机等）探测方法对保障水下航行安全具有重要的理论和现实意义。近年来随着重力传感器测量精度的不断提高，测量较大质量物体带来的局部重力异常已经成为可能，为此本研究采取逆向思维的模式，将地球科学领域的重力测量和补偿技术应用于水下导航领域，提出了一种基于重力异常反演的水下目标探测新方法。该方法利用艇载全张量重力梯度传感器实时测量周围重力场，当判断出现异常变化时，反演引起该重力异常的质量分布，从而探测出载体附近的暗礁、沉船、水面舰船、飞机等目标，并估计目标的质量、距离和位置，为水下障碍物规避，防反潜提供一种无源、自主、全天候的检测手段。

由于光、电传感器的探测性能在水下受到极大制约，主动声学探测由于牺牲隐蔽性而往往被限制使用，潜艇对水下环境的感知能力很弱，再加上海图不完善、导航不精确，导致潜艇碰撞事故频发，因此研究一种安全、有效的水下目标（海底障碍物、水面舰船、反潜飞机等）探测方法对保障水下航行安全具有重要的理论和现实意义。近年来随着重力传感器测量精度的不断提高，测量较大质量物体带来的局部重力异常已经成为可能，为此本研究采取逆向思维的模式，将地球科学领域的重力测量和补偿技术应用于水下导航领域，提出了一种基于重力异常反演的水下目标探测新方法。该方法利用艇载全张量重力梯度传感器实时测量周围重力场，当判断出现异常变化时，反演引起该重力异常的质量分布，从而探测出载体附近的暗礁、沉船、水面舰船、飞机等目标，并估计目标的质量、距离和位置，为水下障碍物规避，防反潜提供一种无源、自主、全天候的检测手段。