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龙图腾网获悉中国人民解放军国防科技大学申请的专利一种基于深海海底双水平阵的直达声区目标三维定位方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115825965B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211420704.5，技术领域涉及：G01S15/66；该发明授权一种基于深海海底双水平阵的直达声区目标三维定位方法是由吴艳群;郭微;朱家华;张兵兵;周泽民;胡正良设计研发完成，并于2022-11-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于深海海底双水平阵的直达声区目标三维定位方法在说明书摘要公布了：本发明属于水声探测、水声定位、声呐技术等领域，涉及一种基于深海海底双水平阵的直达声区目标三维定位方法；为解决深海海底双水平阵对直达声区内近海面运动线谱声源的三维定位问题，本发明通过双水平阵的波束形成获得目标方位估计；通过跟踪双水平阵波束输出功率的最大值以及跟踪方位角，进行目标距离估计；将估计得到的目标距离、预设声源深度以及实际海上实验现场测量得到的海洋环境参数输入射线模型，得到直达路径与海面一次反射路径的时延差，构建拷贝声压场；最终建立双水平阵的深度估计融合模糊度函数，其最大值即为目标的深度。该发明适用于两水平阵具有任意阵形的场景。

本发明授权一种基于深海海底双水平阵的直达声区目标三维定位方法在权利要求书中公布了：1.一种基于深海海底双水平阵的直达声区目标三维定位方法，其特征在于，该方法分为以下步骤： 步骤1：针对布放在深海海底的双水平阵和运动声源建立坐标系； 令双水平阵中阵列1的首基元为坐标原点，以东北方向建立直角坐标系；两条水平阵的基元数分别为和，第n条阵列第m个基元的中心坐标分别为，，其中上标T表示对向量求转置；H为已知的海深； 设运动声源靠近海面，其深度在整个观测过程中恒定不变；声源辐射的线谱信号频率为，单位为Hz，在t时刻的实时坐标为，其中表示t时刻声源的横坐标，表示t时刻的声源纵坐标；由于声源深度恒定，因此不随时间变化，此时运动声源到达第n条阵列第m个基元的水平传播距离计算为； 步骤2：利用第n条阵列的频谱信号做常规波束形成处理得到第n条阵列在频率处随时间和导向角变化的波束能量： ， 其中为第n条阵列的频谱信号，为声源频率，单位为弧度秒；表示第n条阵列第m个基元的频谱信号，通过对阵列直接测量获得的时域信号做傅里叶变换得到；导向向量；为导向角；，c为海水中阵列深度处的声速； 步骤3：从双水平阵中第n个阵列的波束能量中提取每个时刻t的波束能量峰值对应的角度为目标方位角，并进一步将所有波束能量峰值记录为目标波束能量序列； 步骤4：利用估计出运动声源相对于每条阵列首基元的距离； 以双水平阵中阵列1的首基元为参考位置，利用双水平阵与目标方位之间的几何关系解算出目标的水平坐标为 ， 其中为维的矩阵；为维的列向量；pinv表示矩阵的伪逆； 因此得到运动声源相对于第n条阵列首基元的估计水平传播距离为 ， 运动声源相对于每条阵列首基元的距离通过下式计算为： ； 步骤5：设声源的预设深度为z，利用步骤4得到的估计距离、计算得到该预设深度下的拷贝场声压信号； 设声源的预设深度为z，将运动声源相对于第n条阵列首基元的估计水平距离以及实际海上实验现场测量得到的海洋环境参数输入射线模型Bellhop，计算得到预设深度处的运动声源发射的声信号通过直达路径、海面一次反射路径到达阵列首基元的时间与； 利用直达路径和海面路径之间的多途时延差构建声源预设深度为z的拷贝场声压信号： ； 步骤6：遍历所有可能的声源预设深度z，计算两阵列的融合模糊度函数，将函数值最大处的声源预深度z作为目标估计深度； 定义两阵列融合模糊度函数，寻找同时匹配两阵波束能量峰值的时间序列的最佳目标深度，即 ， 其中，融合模糊度函数的最大值对应的深度即为目标估计深度，T表示观测时间长度； 至此，步骤3、4、6获得了目标方位角、距离和深度，构成了目标的三维定位结果。

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