本發(fā)明涉及水下物體檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水下物體的檢測(cè)方法及裝置。

背景技術(shù)：

目前通常采用聲吶技術(shù)探測(cè)水下物體。具體是在水下固定位置布設(shè)聲吶傳感器陣列，根據(jù)檢測(cè)到的聲吶信號(hào)檢測(cè)水下物體。

聲吶探測(cè)技術(shù)的探測(cè)精度取決于水下物體的噪聲強(qiáng)度。若水下物體的噪聲較小，甚至小于海洋背景噪聲，則無法通過聲吶技術(shù)探測(cè)到。

另外，對(duì)于主動(dòng)式聲吶傳感器，還存在容易被發(fā)現(xiàn)的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種水下物體的檢測(cè)方法及裝置，以避免被反檢測(cè)，并解決水下物體漏檢的問題。

第一方面，本發(fā)明提供的水下物體的檢測(cè)方法，包括：

獲取擾流波傳感器陣列中多個(gè)地點(diǎn)檢測(cè)到擾流波的傳感器的反應(yīng)時(shí)間差異，檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度,以及檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度的差異；

將所述反應(yīng)時(shí)間差異，檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度及檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度的差異作為水下物體檢測(cè)模型的輸入，獲取所述水下物體檢測(cè)模型的輸出，所述輸出包括發(fā)出擾流波的水下物體的參數(shù)；所述水下物體檢測(cè)模型是根據(jù)多組樣本數(shù)據(jù)建立的，每組樣本數(shù)據(jù)包括水下物體的參數(shù)、水下物體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的擾流波參數(shù)以及擾流波的檢測(cè)信號(hào)。

可選地，所述檢測(cè)到擾流波的傳感器包括光學(xué)傳感器與磁場(chǎng)傳感器的組合，所述檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度為所述光學(xué)傳感器檢測(cè)到的光強(qiáng)偏離值；

所述將所述反應(yīng)時(shí)間差異，檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度及檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度的差異作為水下物體檢測(cè)模型的輸入，獲取所述水下物體檢測(cè)模型的輸出，包括：

所述將所述反應(yīng)時(shí)間差異，光強(qiáng)偏離值及光強(qiáng)偏離值的差異作為水下物體檢測(cè)模型的輸入，獲取所述水下物體檢測(cè)模型的輸出。

可選地，

所述檢測(cè)到擾流波的傳感器包括加速度傳感器與磁場(chǎng)傳感器的組合，所述檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度為所述加速度傳感器檢測(cè)到的加速度值；

所述將所述反應(yīng)時(shí)間差異，檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度及檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度的差異作為水下物體檢測(cè)模型的輸入，獲取所述水下物體檢測(cè)模型的輸出，包括：

所述將所述反應(yīng)時(shí)間差異，加速度值及加速度值的差異作為水下物體檢測(cè)模型的輸入，獲取所述水下物體檢測(cè)模型的輸出。

其中，所述磁場(chǎng)傳感器用來判斷水下物體運(yùn)動(dòng)的地理方向。

在上述任意方法實(shí)施例基礎(chǔ)上，可選地，所述輸出包括以下至少一個(gè)參數(shù)：

水下物體的移動(dòng)速度，水下物體的移動(dòng)方向，水下物體的橫截面積。

第二方面，本發(fā)明提供的水下物體的檢測(cè)裝置，包括：

數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取擾流波傳感器陣列中多個(gè)地點(diǎn)檢測(cè)到擾流波的傳感器的反應(yīng)時(shí)間差異,檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度以及檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度的差異；

參數(shù)確定模塊，用于將所述反應(yīng)時(shí)間差異,檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度及檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度的差異作為水下物體檢測(cè)模型的輸入，獲取所述水下物體檢測(cè)模型的輸出，所述輸出包括發(fā)出擾流波的水下物體的參數(shù)；所述水下物體檢測(cè)模型是根據(jù)多組樣本數(shù)據(jù)建立的，每組樣本數(shù)據(jù)包括水下物體的參數(shù)、水下物體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的擾流波參數(shù)以及擾流波的檢測(cè)信號(hào)。

可選地，

所述檢測(cè)到擾流波的傳感器包括光學(xué)傳感器與磁場(chǎng)傳感器的組合，所述檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度為所述光學(xué)傳感器檢測(cè)到的光強(qiáng)偏離值；

所述參數(shù)確定模塊用于：

所述將所述反應(yīng)時(shí)間差異,光強(qiáng)偏離值及光強(qiáng)偏離值的差異作為水下物體檢測(cè)模型的輸入，獲取所述水下物體檢測(cè)模型的輸出。

可選地，所述檢測(cè)到擾流波的傳感器包括加速度傳感器與磁場(chǎng)傳感器的組合，所述檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度為所述加速度傳感器檢測(cè)到的加速度值；

所述參數(shù)確定模塊用于：

所述將所述反應(yīng)時(shí)間差異,加速度值及加速度值的差異作為水下物體檢測(cè)模型的輸入，獲取所述水下物體檢測(cè)模型的輸出。

其中，所述磁場(chǎng)傳感器用來判斷水下物體運(yùn)動(dòng)的地理方向。

基于上述任意裝置實(shí)施例，可選地，所述輸出包括以下至少一個(gè)參數(shù)：

水下物體的移動(dòng)速度，水下物體的移動(dòng)方向，水下物體的橫截面積。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的方法及裝置，對(duì)擾流波進(jìn)行檢測(cè)，由于傳感器檢測(cè)擾流波屬于被動(dòng)式檢測(cè)，因此可以避免被反檢測(cè)。另外，擾流波在水中的傳播距離遠(yuǎn)，且水下物體運(yùn)動(dòng)即會(huì)發(fā)出擾流波，因此通過水下陣列式不同地點(diǎn)的檢測(cè)擾流波的傳感器的反應(yīng)時(shí)間差異來確定水下物體的信息，能夠降低漏檢的風(fēng)險(xiǎn)。任何一個(gè)水下物體運(yùn)動(dòng)形成的擾流波都可以被陣列式水下監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的多個(gè)地點(diǎn)的擾流波傳感器檢測(cè)到。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)。附圖中，各元件或部分并不一定按照實(shí)際的比例繪制。

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的水下物體的檢測(cè)方法流程圖；

圖2a示出了海水溫度變化曲線圖；

圖2b示出了海水含鹽量變化曲線圖；

圖2c示出了海水密度變化曲線圖；

圖3a示出了湍流尾流擴(kuò)展時(shí)的海洋橫截面?zhèn)纫晥D；

圖3b示出了湍流尾流擴(kuò)展時(shí)的海洋上視圖；

圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的水下物體的檢測(cè)裝置示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，因此只是作為示例，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

需要注意的是，除非另有說明，本申請(qǐng)使用的技術(shù)術(shù)語或者科學(xué)術(shù)語應(yīng)當(dāng)為本發(fā)明所屬領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的通常意義。

圖1示出了本發(fā)明第一實(shí)施例所提供的一種水下物體的檢測(cè)方法，包括：

步驟100、獲取擾流波傳感器陣列中多個(gè)地點(diǎn)檢測(cè)到擾流波的傳感器的反應(yīng)時(shí)間差異，檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度,以及檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度的差異。

本發(fā)明實(shí)施例中，傳感器的反應(yīng)時(shí)間是指?jìng)鞲衅鳈z測(cè)到擾流波的時(shí)間。

步驟110、將上述反應(yīng)時(shí)間差異，檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度及檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度的差異作為水下物體檢測(cè)模型的輸入，獲取水下物體檢測(cè)模型的輸出，該輸出包括發(fā)出擾流波的水下物體的參數(shù)。

本發(fā)明實(shí)施例中，水下物體檢測(cè)模型是根據(jù)多組樣本數(shù)據(jù)建立的，每組樣本數(shù)據(jù)包括水下物體的參數(shù)、水下物體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的擾流波參數(shù)以及擾流波的檢測(cè)信號(hào)。

其中，擾流波參數(shù)包括頻率、振幅、速度、方向、波傳播等。

本發(fā)明的方法對(duì)擾流波進(jìn)行檢測(cè)，由于傳感器檢測(cè)擾流波屬于被動(dòng)式檢測(cè)，因此可以避免被反檢測(cè)。另外，擾流波在水中的傳播距離遠(yuǎn)，且水下物體運(yùn)動(dòng)即會(huì)發(fā)出擾流波，因此通過水下陣列式不同地點(diǎn)的檢測(cè)擾流波的傳感器的反應(yīng)時(shí)間差異來確定水下物體的信息，能夠降低漏檢的風(fēng)險(xiǎn)。任何一個(gè)水下物體運(yùn)動(dòng)形成的擾流波都可以被陣列式水下監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的多個(gè)地點(diǎn)的擾流波傳感器檢測(cè)到。

下面首先對(duì)擾流波、擾流波傳感器以及擾流波傳感器陣列分別進(jìn)行介紹。

如下圖2a～圖2c所示，海洋的表面至以下1000米海水的密度、含鹽量、溫度是不斷變化的。水下物體在這個(gè)范圍(海洋平面至以下1000米)運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致不同密度和不同溫度的海水的混合而產(chǎn)生湍流尾流。湍流尾流會(huì)在水平和垂直方向產(chǎn)生擴(kuò)散。圖3a為湍流尾流擴(kuò)展時(shí)的海洋橫截面?zhèn)纫晥D，圖3b為湍流尾流擴(kuò)展時(shí)的海洋上視圖，垂直擴(kuò)散的湍流尾流會(huì)坍塌成水平方向上的海洋內(nèi)部的擾流波，這一擾流波可以向四方擴(kuò)散，并且可以擴(kuò)散幾公里至幾十公里，是本發(fā)明實(shí)施例的檢測(cè)方法監(jiān)測(cè)的目標(biāo)。這一擾流波會(huì)有明顯不同的頻率、速度、振幅和擴(kuò)散。

由此可見，水下物體在不超過1000米深的水中運(yùn)動(dòng)時(shí)，肯定會(huì)產(chǎn)生擾流波，且擾流波的傳播距離較遠(yuǎn)，并且具有顯著的特性。因此，通過檢測(cè)擾流波，可以檢測(cè)到水下物體。

本發(fā)明實(shí)施例中，能夠檢測(cè)到擾流波的傳感器稱為擾流波傳感器。

可以檢測(cè)到擾流波的傳感器有多種?？梢哉J(rèn)為，凡是能在擾流波的影響下檢測(cè)信號(hào)發(fā)生變化的傳感器，均可以作為擾流波傳感器。

例如，可以將光學(xué)傳感器作為擾流波傳感器。因?yàn)?，在擾流波的影響下，光學(xué)傳感器檢測(cè)到的光強(qiáng)會(huì)發(fā)生變化(該變化可以通過光強(qiáng)偏離值表示)。具體的，靜止的海水和有微流動(dòng)的海水對(duì)光的散射特征是不同的。海水中的鹽分，細(xì)微顆粒，海水分子的擾動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生不同的光散射?；旧峡梢杂媒?jīng)典的電磁理論解釋。光波被顆粒散射時(shí)，可以改變光的頻率和光的強(qiáng)度。

例如，可以將加速度傳感器作為擾流波傳感器。因?yàn)?，在擾流波的影響下，加速度傳感器檢測(cè)到的加速度值會(huì)發(fā)生變化。

例如，可以將磁場(chǎng)傳感器作為擾流波傳感器。因?yàn)?，在擾流波的影響下，磁場(chǎng)傳感器檢測(cè)到的磁場(chǎng)信號(hào)會(huì)發(fā)生變化。

除此之外，還可以將兩種或兩種以上的傳感器組合作為擾流波傳感器。例如，將相對(duì)位置固定的光學(xué)傳感器和磁場(chǎng)傳感器作為擾流波傳感器，或者將相對(duì)位置固定的加速度傳感器和磁場(chǎng)傳感器作為擾流波傳感器，等等。通過將兩種或者兩種以上的傳感器組合作為擾流波傳感器，可以增加傳感器的冗余度，進(jìn)而提高檢測(cè)精度。

本發(fā)明實(shí)施例中，擾流波傳感器陣列是指在多個(gè)地點(diǎn)上布設(shè)擾流波傳感器。其中，每個(gè)地點(diǎn)上可以僅布設(shè)一個(gè)擾流波傳感器，也可以布設(shè)多個(gè)擾流波傳感器(例如在每個(gè)地點(diǎn)上布設(shè)串接的多個(gè)擾流波傳感器)。

本發(fā)明實(shí)施例中，若檢測(cè)到擾流波的傳感器包括光學(xué)傳感器(具體可以包括光學(xué)傳感器與磁場(chǎng)傳感器的組合)，所述檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度為所述光學(xué)傳感器檢測(cè)到的光強(qiáng)偏離值；所述將所述反應(yīng)時(shí)間差異，檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度及檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度的差異作為水下物體檢測(cè)模型的輸入，獲取所述水下物體檢測(cè)模型的輸出，包括：所述將所述反應(yīng)時(shí)間差異，光強(qiáng)偏離值及光強(qiáng)偏離值的差異作為水下物體檢測(cè)模型的輸入，獲取所述水下物體檢測(cè)模型的輸出。

若所述檢測(cè)到擾流波的傳感器包括加速度傳感器(具體可以包括加速度傳感器與磁場(chǎng)傳感器的組合)，所述檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度為所述加速度傳感器檢測(cè)到的加速度值；所述將所述反應(yīng)時(shí)間差異，檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度及檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度的差異作為水下物體檢測(cè)模型的輸入，獲取所述水下物體檢測(cè)模型的輸出，包括：所述將所述反應(yīng)時(shí)間差異，加速度值及加速度值的差異作為水下物體檢測(cè)模型的輸入，獲取所述水下物體檢測(cè)模型的輸出。

其中，所述磁場(chǎng)傳感器用來判斷水下物體運(yùn)動(dòng)的地理方向，例如東南西北等等。

其中，若還包括磁場(chǎng)傳感器，則輸入到水下物檢測(cè)模型的數(shù)據(jù)還包括磁場(chǎng)傳感器的檢測(cè)信號(hào)。

本發(fā)明實(shí)施例中，所述輸出包括以下至少一個(gè)參數(shù)：水下物體的移動(dòng)速度，水下物體的移動(dòng)方向，水下物體的橫截面積。

基于與方法同樣的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種水下物體的檢測(cè)裝置，如圖4所示，包括：

數(shù)據(jù)獲取模塊401，用于獲取擾流波傳感器陣列中多個(gè)地點(diǎn)檢測(cè)到擾流波的傳感器的反應(yīng)時(shí)間差異,檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度以及檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度的差異；

參數(shù)確定模塊402，用于將所述反應(yīng)時(shí)間差異,檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度及檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度的差異作為水下物體檢測(cè)模型的輸入，獲取所述水下物體檢測(cè)模型的輸出，所述輸出包括發(fā)出擾流波的水下物體的參數(shù)；所述水下物體檢測(cè)模型是根據(jù)多組樣本數(shù)據(jù)建立的，每組樣本數(shù)據(jù)包括水下物體的參數(shù)、水下物體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的擾流波參數(shù)以及擾流波的檢測(cè)信號(hào)。

本發(fā)明的裝置對(duì)擾流波進(jìn)行檢測(cè)，由于傳感器檢測(cè)擾流波屬于被動(dòng)式檢測(cè)，因此可以避免被反檢測(cè)。另外，擾流波在水中的傳播距離遠(yuǎn)，且水下物體運(yùn)動(dòng)即會(huì)發(fā)出擾流波，因此通過水下陣列式不同地點(diǎn)的檢測(cè)擾流波的傳感器的反應(yīng)時(shí)間差異來確定水下物體的信息，能夠降低漏檢的風(fēng)險(xiǎn)。任何一個(gè)水下物體運(yùn)動(dòng)形成的擾流波都可以被陣列式水下監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的多個(gè)地點(diǎn)的擾流波傳感器檢測(cè)到。

可選的，所述檢測(cè)到擾流波的傳感器包括光學(xué)傳感器與磁場(chǎng)傳感器的組合，所述檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度為所述光學(xué)傳感器檢測(cè)到的光強(qiáng)偏離值；

所述參數(shù)確定模塊用于：

所述將所述反應(yīng)時(shí)間差異,光強(qiáng)偏離值及光強(qiáng)偏離值的差異作為水下物體檢測(cè)模型的輸入，獲取所述水下物體檢測(cè)模型的輸出。

可選的，所述檢測(cè)到擾流波的傳感器包括加速度傳感器與磁場(chǎng)傳感器的組合，所述檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度為所述加速度傳感器檢測(cè)到的加速度值；

所述參數(shù)確定模塊用于：

所述將所述反應(yīng)時(shí)間差異,加速度值及加速度值的差異作為水下物體檢測(cè)模型的輸入，獲取所述水下物體檢測(cè)模型的輸出。

其中，所述磁場(chǎng)傳感器用來判斷水下物體運(yùn)動(dòng)的地理方向。

可選的，所述輸出包括以下至少一個(gè)參數(shù)：

水下物體的移動(dòng)速度，水下物體的移動(dòng)方向，水下物體的橫截面積。

除非另外具體說明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對(duì)步驟、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值并不限制本發(fā)明的范圍。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求和說明書的范圍當(dāng)中。