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摘要
针对空中匀速飞行运动目标所激发的水声信号特征，该文将传统的2维平面内估计目标飞行高度、速度等参数的问题扩展到3维空间，可以求解飞行时偏航距离，更符合实际情况，解决了空中快速飞行目标状态3维参数估计问题。该文首先以直升机离散线谱为特征声源，建立其在空气-水两层介质中声学多普勒的3维传播模型，考虑了目标的飞行速度、高度和偏离水听器的偏航距离。然后根据多普勒频移曲线及其1阶、2阶导数的不对称性，推导出水下探空应用中飞行器的3维参数估计方法。最后，通过分析单水听器接收的实测信号，验证了文章构建3维空间多普勒频移飞行参数估计模型的合理性及APP-LMS算法相较于短时傅里叶瞬时频率估计算法能够更准确反演直升机的航行参数。
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单位西北工业大学深圳研究院; 空军工程大学; 西北工业大学
