1.一种海底水平阵阵形校正方法,其特征在于,所述方法包括:通过海底水平阵布放海域对应的发射点发射合作声信号;根据所述合作声信号获取到所述海底水平阵布放的区域位置、所述海底水平阵的预部署方位、声速剖面数据以及所述发射点的位置信息;获取所述发射点对应的阵列信道响应;根据所述区域位置、所述预部署方位、所述声速剖面数据和所述发射点的位置信息,确定所述阵列信道响应对应的拷贝阵列信道响应包括:根据所述海底水平阵的阵列间距、基元数量、各个基元的位置、阵列弯曲度建立所述海底水平阵阵列的抛物线模型;确定所述抛物线模式的初始阵形;将所述初始阵形在直角坐标轴上绕原点旋转预设角度,并将所述直角坐标轴的原点移动至预设位置,以得到对应的拷贝阵阵形;根据所述预部署方位、所述声速剖面数据、所述发射点的位置信息以及所述拷贝阵形,利用Bellhop模型确定出单个发射点与全部基元之间的信道冲激响应,所述信道冲激响应为使用Bellhop模型计算声信号传播路径时,各路径中距离最短的路径或时延最小的路径上对应的声信号;根据所述阵列信道响应和所述拷贝阵列信道响应确定对应的相关峰最大值;将所述相关峰最大值作为代价值,通过预设遗传算法确定所述海底水平阵的最优阵形参数。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述拷贝阵形的计算公式为公式(1):其中, 表示为拷贝阵中第l个基元在直角坐标系中的位置坐标,φ Δ 为所述预设角度, 为所述预设位置在直角坐标系中的位置坐标,l为水听器阵列第l个基元的编号,L为所述基元的数量,所述直角坐标轴的y轴正向为正北方位,x轴正向为正东方位。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述初始阵形表示为预设阵列方位角φ为零时所对应的阵形,其中,φ表达式为公式(2):其中,i x =[1,0] T ,表示x轴上的单位向量;b L1 表示为第L号基元和原点处1号所在基元组成的方位向量,b L1 的表达式为公式(3):b L1 =[e L,x -e 1,x ,e L,y -e 1,y ] T , 公式(3);L表示为所述基元的数量;[e L,x ,e L,y ] T 表示为所述初始阵形中第L号基元在直角坐标系中的位置坐标;所述直角坐标轴的y轴正向为正北方位,x轴正向为正东方位。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述初始阵形的表达式为公式(4):[e l,x ,e l,y ] T =[e l-1,x ,e l-1,y ] T +d[cosθ l ,sinθ l ] T ,l=1,...,L 公式(4);其中,[e l,x ,e l,y ] T 表示初始阵形中第l个基元的位置坐标,所述初始阵形由所有L个基元的位置坐标共同表示,θ l 表示初始阵形中第l个基元与第l-1个基元的连线与x轴的夹角,θ l 的表达式如以下公式(5)所示:其中,θ Δ 表示为初始阵形的预设阵列弯曲度, 其中i x =[1,0] T 表示x轴上的单位向量,b L1 =[e L,x -e 1,x ,e L,y -e 1,y ] T 表示由L号基元和1号基元组成的方位向量。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据公式(6)确定所述相关峰最大值:P k =max(sum(Q k (m′))) 公式(6);其中,P k 表示所述相关峰最大值,sum(*)表示列方向求和运算,max(*)表示取最大值运算,Q k (m′)表示为第k个合作声信号发射点的实测阵列信道响应和拷贝阵列信道响应互相关运算结果。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,Q k (m′)的计算公式为公式(7):其中,C k 表示为第k个合作声信号发射点测量获得的初始阵列信道响应, 表示为第k个合作声信号发射点测量获得的拷贝阵列信道响应的共轭转置,m表示为 中的第m个点,m=0,…,2N-1,m′表示为C k 中的第m′个点,N表示为C k 总共信号点数值的一半,k表示为第k个合作声信号发射点。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取所述发射点对应的阵列信道响应包括:针对记录的所述合作声信号的发射时刻,截取所述发射时刻的一定范围内的时域信号;对所述时域信号与所述合作声信号的发射波形进行匹配滤波;将滤波后的信号进行希尔伯特变换,并计算对应输出的包络信号;对所述包络信号进行归一化处理后,可确定得到所述发射点对应的阵列信道响应。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述发射时刻的一定范围t内的时域信号满足以下公式(8):其中,t k 表示所述合作声信号的发射时刻,η表示为截取所述发射时刻的一定范围内的时域信号对应的时间长度, S表示为第k个发射位置点与所述海底水平阵布放海域的预设端点的最远距离, 表示为所述海底水平阵布放海域测量获得的声速剖面在全海深的算术平均值。
9.一种处理器,其特征在于,被配置成执行根据权利要求1至8中任意一项所述的海底水平阵阵形校正方法。