水下监视的被动声纳传感器布放
信号处理
2025-03-07 v1 图像与视频处理
摘要
水下威胁的检测是海事区域监视与安全中一个极为重要且复杂的问题。多基地声纳系统可以提供一种监测水下威胁的手段，其中固定传感器、拖曳阵列和投放式声纳可用于此目的。然而，部署被动传感器以提供隐蔽的早期预警系统是有利的。因此，本文关注确定一系列被动声纳传感器应布置在何处，以提供初始威胁检测能力。为此，有必要推导出被动传感器威胁检测概率的合适表达式。该表达式基于被动声纳方程的考虑。将展示该方程的随机特性如何通过适当的随机变量建模，以捕捉噪声水平的不确定性。随后利用该方程生成系统级威胁检测概率。由于威胁位置同样未知，因此引入适当的统计模型来考虑这种不确定性。这使得可以将检测概率表示为传感器位置的函数。因此，可以确定最优传感器布放方案以最大化威胁检测概率。这提供了一种新的方法来判断监视区域是否被传感器充分覆盖。该方法将通过一系列利用公开文献中被动声纳特性的示例加以说明。
引用
@article{arxiv.2503.03940,
title = {Passive Sonar Sensor Placement for Undersea Surveillance},
author = {Graham V. Weinberg and Martijn van der Merwe},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.03940},
year = {2025}
}