CN101551452A - 一种合成孔径声纳联合运动补偿方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种合成孔径声纳联合运动补偿方法和系统，根据合成孔径声纳基阵载体和运动补偿精度的要求，配置包括合成孔径声纳多接收子阵与所需传感器的系统；通过所述传感器获取的信息，估计随阵坐标系原点的位置；根据所述随阵坐标系原点的运动，确定声纳基阵上各等效相位中心位置，获得声纳基阵上当前乒各等效相位中心的运动误差。充分利用可配置的多种传感器数据，提高运动补偿精度；运动补偿计算过程简单方便，便于实时系统应用。

Description

一种合成孔径声纳联合运动补偿方法及系统

技术领域

本发明涉及声纳信号处理技术领域，更具体地，本发明涉及一种合成孔径声纳联合运动补偿方法及系统。

背景技术

合成孔径声纳(Synthetic Aperture Sonar，SAS)利用小孔径基阵在方位向的移动，通过对不同空间位置的声纳回波信号进行相干处理，获取高分辨率的声纳图像。

合成孔径声纳基阵的载体一般为无动力拖体或者其他水下载体(如水下机器人等)。无动力拖体由舰船拖曳前进，拖体和母船之间依靠拖缆连接，受水中作用力(如水流)和船舶自身操纵稳定性的影响，拖体难以保持理想的直线航迹。即使声纳基阵安装在水下机器人上，仍然要受到这些因素的影响，同样容易在合成孔径声纳成像中产生运动误差，因而运动误差补偿是合成孔径声纳高质量成像的关键问题之一。

目前合成孔径声纳一般采用多接收子阵利用声纳回波数据的空间相关性估计声纳基阵的运动误差，这种方法的主要缺点是对声纳基阵的首向角估计精度较差。尤其对于中低频合成孔径声纳，对声纳基阵首向角的估计结果误差更大。

随着水下高精度导航技术的发展，合成孔径声纳载体上可以选择配置高精度导航传感器。特别是在水下无人平台上(如AUV)安装高精度导航设备，合成孔径声纳系统可以充分利用这些传感器信息进行运动补偿。但合成孔径声纳的成像坐标系和声纳基阵的运动坐标系不同，传感器信息不能直接应用于合成孔径声纳运动补偿。

发明内容

为克服现有合成孔径声纳运动补偿精度差的缺陷，本发明提供一种合成孔径声纳联合运动补偿方法及系统。

根据本发明的一个方面，提供了一种合成孔径声纳联合运动补偿方法，包括：

步骤10)、配置合成孔径声纳多接收子阵与姿态传感器；

步骤20)、通过所述传感器获取的所述合成孔径声纳多接收子阵的姿态信息，估计随阵坐标系原点的位置；

步骤30)、根据所述随阵坐标系原点的运动，确定声纳基阵上各等效相位中心位置，获得声纳基阵上当前乒(ping)各等效相位中心的运动误差。

其中，所述方法进一步包括：

步骤40)、根据所述运动误差对原始阵元数据进行运动补偿。

其中，步骤10)中，所述传感器还包括位置传感器。其中，当运动补偿精度要求较低时，可以选择合成孔径声纳多接收子阵和姿态传感器的配置；当运动补偿精度要求较高时，可以选择合成孔径声纳多接收子阵、姿态传感器和位置传感器的配置。

其中，步骤10)进一步包括：沿距离向将整个测绘带划分为若干条测绘带。

其中，所述划分可以是均匀的，也可以是不均匀的。

其中，步骤20)进一步包括：

步骤210)、确定等效相位中心重叠对；

步骤220)、根据所述等效相位中心重叠对，计算各重叠的等效相位中心对在距离方向的运动误差；

步骤230)、根据等效相位中心重叠对在距离方向的运动误差，计算前后两乒随阵坐标系原点之间的相对运动误差；

步骤240)、将所述随阵坐标系原点之间的相对运动误差与另外配置的位置传感器直接获取的前后两乒随阵坐标系原点之间的相对误差融合。

其中，步骤210)中，在发射阵和接收阵分置的系统中，所述等效相位中心为发射阵和接收阵的中点。

其中，数据融合的对象包括所述两个相对误差的方位向分量。

其中，步骤30)进一步包括：

步骤310)、将等效相位中心位置与参考航迹点的差值作为等效相位中心与参考航迹之间的运动误差。

其中，当配置有位置传感器时，步骤30)进一步包括：

步骤310)、选取测绘带中心线的直线方程为测线方程；

步骤320)、根据随阵坐标系原点的位置和所述测线方程，获得相位中心坐标；

步骤330)、计算相位中心到测线的垂直距离以及测线到参考航迹的垂直距离；

步骤340)、根据步骤330)中的所述两个垂直距离，获得相位中心相对参考航迹的运动误差。

其中，通过频域或时域的运动补偿方法，使用所述已经估计出的运动误差对原始回波数据进行补偿。

根据本发明的第二方面，提供了一种合成孔径声纳联合运动补偿系统，包括：

合成孔径声纳多接收子阵；

姿态传感器，用于获取所述合成孔径声纳多接收子阵的姿态信息；

控制模块，与所述合成孔径声纳多接收子阵和所述姿态传感器相连接，获取运动目标原始信息和所述姿态传感器获取的信息，估计随阵坐标系原点的位置；并且根据所述随阵坐标系原点的运动，确定声纳基阵上各等效相位中心位置，获得声纳基阵上当前乒各等效相位中心的运动误差。

其中，所述控制模块还可以通过频域或时域的运动补偿方法，使用所述已经估计出的运动误差对运动目标原始数据进行补偿。

其中，所述系统进一步包括：位置传感器，与所述控制模块相连接，用于高精度的运动信息获取。

本发明提出的运动补偿方法综合利用各种传感器信息估计声纳基阵的运动误差，可以应用于多种传感器配置组合的合成孔径声纳系统；充分利用可配置的多种传感器数据，提高运动补偿精度；运动补偿计算过程简单方便，便于实时系统应用。

附图说明

图1为等效相位中心示意图；

图2为声纳回波数据和传感器姿态数据联合运动补偿示意图；

图3为声纳基阵摇臂示意图；

图4为三维空间声纳基阵运动误差引起的距离误差示意图；

图5为声纳基阵原点水平向误差示意图；

图6为声纳基阵首向角示意图；

图7为成像目标示意图；

图8为未进行运动补偿的结果示意图；

图9为运动补偿后的成像结果示意图；

图10为未运动补偿结果示意图；

图11为运动补偿结果示意图；

图12为首向角误差示意图；

图13为横荡误差(x方向)示意图；

图14为纵荡误差(z方向)示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种合成孔径声纳联合运动补偿方法和系统作详细描述。

本发明提出的一种基于多传感器的合成孔径声纳运动补偿方法，用来估计并补偿由声纳基阵运动造成的误差，提高合成孔径声纳成像质量。这里所述的传感器是广义的，可以将声纳基阵本身也看作传感器，声纳基阵接收的回波数据同样可以作为运动补偿的信息源。从实现来看，合成孔径声纳运动补偿可分为运动误差估计和运动误差补偿两部分，其中运动误差估计是本发明的方法的关键。所述方法的具体实现可以放在系统中的一个控制模块。所述系统包括合成孔径声纳多接收子阵、传感器以及控制模块。所述控制模块根据所述运动目标原始信息，通过所述姿态传感器获取的信息，估计随阵坐标系原点的位置；并且根据所述随阵坐标系原点的运动，确定声纳基阵上各等效相位中心位置，获得声纳基阵上当前乒(ping)各等效相位中心的运动误差。以下根据本发明的具体实施例详述本发明所提出的方法。

一、确定系统配置

1、确定传感器

由于合成孔径声纳基阵载体的不同和系统对运动补偿精度的要求不同，需要配置的传感器也不同。对于本实施例提供的方法而言，可供配置的传感器包括姿态传感器和位置传感器，其中，位置传感器包括直接获取位置的传感器，例如GPS、长短基线定位装置等，还有其他通过速度或加速度积分获得位置的传感器，例如惯导设备。GPS只能工作在水上而且精度有限；通过速度和加速度积分的位置传感器，例如Phins惯导系统，精度较高，但价格昂贵，而且随着积分时间的增加，积分结果会迅速发散，一般需要使用其他传感器，例如ADL，进行校正。另外，通过合成孔径声纳多子阵，回波数据的空间相关性也可以获得前后两乒声纳基阵的运动误差数据。不同的合成孔径声纳系统的传感器不同，本实施例的方法所需信息依靠合成孔径声纳多接收子阵、姿态传感器和位置传感器获取。

2、系统配置考虑的因素

为了提高测绘效率，实用的合成孔径声纳系统一般都采用多子阵，而姿态传感器和位置传感器为可选配置项。这与合成孔径声纳系统频率、分辨率、工作水域、声纳基阵载体等因素有关。不同的合成孔径声纳系统，运动误差估计的精度要求各不相同；而高精度姿态和位置传感器价格昂贵，考虑到性价比，也会根据系统要求配置合适的传感器。当要求的运动补偿精度比较低时，可以采用多子阵和姿态传感器的配置。当要求的运动补偿精度较高时，在多子阵和姿态传感器配置的基础上增加高精度位置传感器。本实施例提供的运动补偿方法可以适用于不同传感器配置的情况。

二、划分测绘条带

划分测绘条带是指沿距离向将整个测绘带划分为若干条带，这种划分可以是均匀的，也可以是不均匀的。

合成孔径声纳的成像坐标系为二维坐标系(即方位向和距离向)，声纳基阵的运动坐标系为三维坐标系(声纳基阵做三维六自由度运动)。因此，声纳基阵的运动误差投影到二维坐标系后，相同的运动误差对不同距离上的目标影响是不同的。如果声纳测绘带宽较窄的话，这种影响并不大，可以忽略。对于非常宽的测绘带，则需要将测绘带划分为多个测绘条带，各测绘条带的测绘带宽既可以是等间距的，也可以是不等间距的。下文描述中均指对某一测绘条带进行运动误差估计和运动补偿，如果划分的测绘条带个数为N，重复执行下述步骤N次即可。

三、估计随阵坐标系原点位置

合成孔径声纳基阵运动可以分解为平动和转动两部分。采用随阵坐标系可以很好反映这一特点。随阵坐标系原点可以选声纳基阵上任意一点，一般选为声纳基阵的中点。声纳基阵的平动可以用随阵坐标系原点的运动来描述，声纳基阵的转动可以用声纳基阵相对随阵坐标系原点的转动来描述。确定声纳基阵的平动和转动信息后，便可确定声纳基阵上各阵元或等效相位中心位置，从而计算出声纳基阵上各阵元或等效相位中心与理想航迹之间的运动误差。

在图像坐标系中，随阵坐标系为二维，如图2所示；在声纳基阵三维运动坐标系中，随阵坐标系为三维，如图4所示。图像坐标系中绝对坐标系定义为xy，x方向为距离向，y方向为方位向；声纳基阵三维运动的绝对坐标系定义为xyz，x方向为水平向，y方向为方位向，z方向为垂直向；二维随阵坐标系为x′y′，三维随阵坐标系为x′y′z′，下文描述中均遵守上述约定。

下面对随阵坐标系原点位置的估计方法的各步骤进行详细描述。

如图2所示，采用方向矢量表示声纳基阵在xoy坐标系的指向，方向矢量即声纳基阵指向的单位矢量，方向矢量指向声纳基阵的前进方向。假设声纳基阵与x轴夹角为α，与y轴夹角为β，此时方向矢量 $\stackrel{\→}{d}=\left(\begin{array}{cc}\cos \mathrm{\α}& \cos \mathrm{\β}\end{array}\right).$ 第n乒阵元的随阵坐标原点位置为：O′(n)，其方向矢量为

第n+1乒阵元的随阵坐标原点位置为：O′(n+1)，其方向矢量为

1、寻找重叠相位中心对

多子阵合成孔径声纳采用收发分置，定义发射阵R和接收阵T的中点为等效相位中心，如图1所示，用C表示。等效相位中心可以将收发分置系统简化为收发合置的系统，等效相位中心C即为近似的虚拟收发合置阵元。等效相位中心可以简化合成孔径声纳系统信号处理的复杂度。本发明方法可适用于收发分置的系统，等效相位中心与多子阵各接收子阵阵元是一一对应的，下文描述中一律使用等效相位中心描述，不再使用“阵元或等效相位中心”的描述方法。

下文给出一种通过回波信号互相关确定等效相位中心对的方法。

◆假定等效相位中心C_i(n)对应的回波信号为s_i(n)，分别计算s₀(n)与s_i(n+1)(i＝0，...，N_C-1)之间的相关系数；

◆假设s₀(n)与s_j(n+1)之间的相关系数最大，则s₀(n)与s_j(n+1)之间的相关性最强，即等效相位中心对(0，j)为重叠相位中心对；

◆前后两乒重叠的等效相位中心对共有N_overlap＝N_C-j对，重叠的相位中心对分别为(0，j)、(1，j+1)、...(N_overlap-1，N_C-1)。其中，多子阵合成孔径声纳一般是均匀布阵，因此，等效相位中心也是等间距的。特殊情况下如果使用不等间距布阵的声纳基阵，此时重叠相位中心对及其个数的计算方法需要改变。此时，第一个相位中心对(0，j)的计算方法不变，后续重叠相位中心对及其个数的计算方法可依据各等效相位中心相对(0，j)的位置关系确定。

2、计算各重叠等效相位中心对在x方向的运动误差

${\▿x}_{k,i}=x_k\left(n\right)-x_i(n+1),(k,i)$ 为一对重叠的等效相位中心，的计算步骤如下：

●取第n乒第k个相位中心对应的信号s_k(n)和第n+1乒第j个相位中心对应的信号s_j(n+1)，其中(k，i)为一对重叠的等效相位中心；

●计算信号s_k(n)和信号s_j(n+1)的相关系数C_kj；

●查找C_kj的最大值，并确定其对应的索引位置为P_kj，则 $\▿x_{k,i}=(P_{\mathrm{kj}}-N)\×r_s,$ 其中N为s_k(n)和s_j(n+1)的信号长度，r_s为单个采样点对应的采样距离，即距离门。

3、计算前后两乒随阵坐标系原点之间的相对运动误差

如图3所示，各接收阵元对应的等效相位中心距随阵坐标原点的长度用相位中心摇臂来描述。相位中心摇臂为标量，相位中心在随阵坐标系原点正向一侧时摇臂为正；在随阵坐标系原点负向一侧时摇臂为负。

用向量

表示二维坐标点(x，y)或三维坐标点(x，y，z)位置，则O′的位置可以采用

来表示。由图2可以证明：

${\▿}_{O^{\′}}={\stackrel{\→}{r}}_{O^{\′}(n+1)}-{\stackrel{\→}{r}}_{O^{\′}\left(n\right)}=l_k\stackrel{\→}{d}\left(n\right)-l_j\stackrel{\→}{d}(n+1)-{\stackrel{\→}{\mathrm{\Δ}}}_{\mathrm{kj}}$

其中：

即为前后两乒随阵坐标系原点之间的相对运动误差；

${\stackrel{\→}{\mathrm{\Δ}}}_{\mathrm{kj}}=\left(\begin{array}{cc}{\mathrm{\Δx}}_{\mathrm{kj}}& \mathrm{\Δ}{y}_{\mathrm{kj}}\end{array}\right);$

另外，由于相位中心(k j)重叠，故Δy_kj＝y_k(n)-y_j(n+1)≈0。

如果重叠的相位中心对为多个，可以先分别利用各重叠的相位中心对求

然后对各

求平均。

4、与位置传感器信息进行融合

上述步骤1至3中估计出了前后两乒随阵坐标系原点之间的相对运动误差

(称为数据源一)；如果系统配置有位置传感器，位置传感器可以直接获取前后两乒随阵坐标系原点之间的相对误差

(称为数据源二)。数据源一和数据源二是独立的，可以通过数据融合技术(例如卡尔曼滤波技术、平均或其他数据融合技术)提高

的估计精度。数据融合的时候有一点需要注意，数据源一的

对应的坐标系为图像坐标系，即只包含方位和距离两个分量；而数据源二的

对应的坐标系为三维坐标系，包含方位、横荡和升沉三个方向的分量。数据源一和数据源二只有方位向坐标是相同的，因此数据融合的对象也主要是两个数据源的方位向分量(y轴分量)。

5、计算随阵坐标系原点位置。

根据公式 ${\stackrel{\→}{r}}_{O^{\′}(n+1)}{\stackrel{\→}{r}}_{O^{\′}\left(n\right)}+{\▿}_{O^{\′}}$ 计算随阵坐标系O′(n+1)的位置。

四、计算当前乒各阵元或等效相位中心相对参考航迹的运动误差

1、判断是否配置位置传感器

2、如果否，则直接计算各等效相位中心相对参考航迹的运动误差各等效相位中心的位置为：

${\stackrel{\→}{r}}_{\mathrm{ci}}(n+1)={\stackrel{\→}{r}}_{O^{\′}}(n+1)+l_i\stackrel{\→}{d}(n+1)$

等效相位中心位置与参考航迹之差即为各等效相位中心与参考航迹之间的运动误差。

3、如果是，按照如下步骤计算各阵元或等效相位中心的运动误差

(1)、确定测线方程

一般取测线为测绘带的中心线，即直线 $\left\{\begin{array}{c}x=x_0\\ z=h\end{array}\right.,$

其中， $x_0=\frac{x_{\min }+x_{\max }}{2},$ 测绘带范围为[x_min x_max]。

(2)、计算相位中心坐标

如图4所示，在三维坐标系中，已经估计出随阵坐标系原点的位置第i个接收阵对应的等效相位中心的坐标为为：

${\stackrel{\→}{r}}_{\mathrm{ci}}={\stackrel{\→}{r}}_{O^{\′}}+l_i\·\stackrel{\→}{d}.$

其中， $\stackrel{\→}{d}=\left(\begin{array}{ccc}\cos \mathrm{\α}& \cos \mathrm{\β}& \cos \mathrm{\γ}\end{array}\right)$ α、β、γ分别为声纳基阵与x轴、y轴、z轴的夹角；等效相位中心摇臂长度为l_i，随阵坐标系原点为O′。

(3)、计算相位中心到测线的垂直距离

相位中心坐标为 ${\stackrel{\→}{r}}_{\mathrm{ci}}=\left(\begin{array}{ccc}{x}_{\mathrm{ci}}& y_{\mathrm{ci}}& z_{\mathrm{ci}}\end{array}\right),$ 则相位中心到测线的垂直距离为 $r_{1\mathrm{ci}}=\sqrt{{(x_{\mathrm{ci}}-x_0)}^2+{(z_{\mathrm{ci}}-h)}^2}.$

(4)、计算测线到参考航迹的垂直距离

以y轴为参考航迹，参考航迹到测线的垂直距离为 $r_{1\mathrm{ref}}=\sqrt{x_0^2+h^2}$

(5)、计算相位中心相对参考航迹的运动误差

相对测线的运动误差为 ${\▿}_{r_{1\mathrm{ci}}}=r_{1\mathrm{ci}}-r_{1\mathrm{ref}}.$

五、根据运动误差对原始数据进行运动补偿

根据运动误差对原始数据进行运动补偿，即根据实际情况选择频域或时域的运动补偿方法将已经估计出的运动误差对原始回波数据进行补偿。

假设相位中心C_i对应的回波信号为s_i(t)，其相对参考航迹在距离向的运动误差为

考虑双程，

对应的声传播时间为 ${\▿}_{t_{\mathrm{ci}}}=\frac{2{\▿x}_{\mathrm{ci}}}{c},$ c为声速。假设信号s_i(t)采样率为f_s，

对应的采样点数为 ${\▿k}_{\mathrm{ci}}=f_s{\▿t}_{\mathrm{ci}},$ 运动误差补偿即获取信号 $s_i^{\′}\left(t\right)=s_i(t-{\▿t}_{\mathrm{ci}}).$

补偿运动误差

有时域和频域两种方法。时域方法依靠平移来实现，由于

可能为非整数，所以利用时域方法补偿

需要插值，运算量比较大。相比之下，频域方法则通过乘相位因子来实现，简洁方便。实现步骤如下：

1、对s_i(t)进行快速傅立叶变换(FFT)，得到其频谱S_i(f)；

2、S_i(f)乘以相位因子

得到S′_i(f)，即：

$S_i^{\′}\left(f\right)=S_i\left(f\right)\·\exp (-j2\mathrm{\πf}{\▿t}_{\mathrm{ci}})$

3、对S′_i(f)进行快速逆傅立叶变换(IFFT)，得到运动误差补偿后的信号s′_i(t)

为了说明本发明提出方法的有效性，进行了仿真分析。针对第一种系统配置和第二种系统配置两种情况分别进行了仿真分析。仿真说明及结果分析如下：

(1)、未配置位置传感器的情况

仿真场景中声纳基阵原点水平向运动误差如图5所示，声纳基阵首向角变化如图6所示，仿真目标为圆柱体目标如图7所示，图8为未采用运动补偿的成像结果，图9为采用本发明提出运动补偿方法的成像结果。可以看出，图9的成像质量明显优于图8的成像质量，本发明提出的运动补偿方法较好的消除了运动误差对合成孔径声纳成像的影响。

(2)、配置位置传感器的情况

仿真目标为五个点目标，仿真场景中的运动误差包括横荡(sway)、升沉(heave)、首摇(heading)，其中横荡运动误差如图13所示，升沉运动误差如图14所示，首摇运动误差如图12所示，所述三幅图的横坐标都是脉冲重复周期(prt)为0.3s时的乒(ping)数。图10为未采用运动补偿的成像结果，图11为采用本发明运动补偿方法得成像结果。可以看出，图11的点目标成像质量远远优于图10的点目标成像质量，本发明提出的运动补偿方法较好的消除了运动误差对合成孔径声纳成像的影响。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案并且不限于此，而是在应用上可以延伸到其他的修改、变化、应用和实施例，并且因此认为所有这样的修改、变化、应用、实施例都在本发明的精神和范围内。

Claims (16)

1、一种合成孔径声纳联合运动补偿方法，包括：

步骤10)、配置合成孔径声纳多接收子阵与姿态传感器；

步骤20)、通过所述传感器获取的所述合成孔径声纳多接收子阵的姿态信息，估计随阵坐标系原点的位置；

步骤30)、根据所述随阵坐标系原点的运动，确定声纳基阵上各等效相位中心位置，获得声纳基阵上当前乒各等效相位中心的运动误差。

2、权利要求1的方法，进一步包括：

步骤40)、根据所述运动误差对原始阵元数据进行运动补偿。

3、权利要求1的方法，其中，步骤10)中，所述传感器还包括位置传感器。

4、权利要求3的方法，其中，当运动补偿精度要求较低时，可以选择合成孔径声纳多接收子阵和姿态传感器的配置；当运动补偿精度要求较高时，可以选择合成孔径声纳多接收子阵、姿态传感器和位置传感器的配置。

5、权利要求1的方法，其中，步骤10)进一步包括：沿距离向将整个测绘带划分为若干条测绘带。

6、权利要求5的方法，其中，所述划分可以是均匀的，也可以是不均匀的。

7、权利要求1的方法，其中，步骤20)进一步包括：

步骤210)、确定等效相位中心重叠对；

步骤220)、根据所述等效相位中心重叠对，计算各重叠的等效相位中心对在距离方向的运动误差；

步骤230)、根据等效相位中心重叠对在距离方向的运动误差，计算前后两乒随阵坐标系原点之间的相对运动误差。

8、权利要求7的方法，其中，所述方法进一步包括：

步骤240)、将所述随阵坐标系原点之间的相对运动误差与另外配置的位置传感器直接获取的前后两乒随阵坐标系原点之间的相对误差融合。

9、权利要求7的方法，其中，步骤210)中，在发射阵和接收阵分置的系统中，所述等效相位中心为发射阵和接收阵的中点。

10、权利要求8的方法，其中，数据融合的对象包括所述两个相对误差的方位向分量。

11、权利要求1的方法，其中，步骤30)进一步包括：

步骤310)、将等效相位中心位置与参考航迹点的差值作为等效相位中心与参考航迹之间的运动误差。

12、权利要求1的方法，其中，当配置有位置传感器时，步骤30)进一步包括：

步骤310)、选取测绘带中心线的直线方程为测线方程；

步骤320)、根据随阵坐标系原点的位置和所述测线方程，获得相位中心坐标；

步骤330)、计算相位中心到测线的垂直距离以及测线到参考航迹的垂直距离；

步骤340)、根据步骤330)中的所述两个垂直距离，获得相位中心相对参考航迹的运动误差。

13、权利要求2的方法，其中，通过频域或时域的运动补偿方法，使用所述已经估计出的运动误差对原始回波数据进行补偿。

14、一种合成孔径声纳联合运动补偿系统，包括：

合成孔径声纳多接收子阵；

姿态传感器，用于获取所述合成孔径声纳多接收子阵的姿态信息；

控制模块，与所述合成孔径声纳多接收子阵和所述姿态传感器相连接，获取运动目标原始信息和所述姿态传感器获取的信息，估计随阵坐标系原点的位置；并且根据所述随阵坐标系原点的运动，确定声纳基阵上各等效相位中心位置，获得声纳基阵上当前乒各等效相位中心的运动误差。

15、权利要求14的系统，其中，所述控制模块还可以通过频域或时域的运动补偿方法，使用所述已经估计出的运动误差对运动目标原始数据进行补偿。

16、权利要求14的系统，其中，所述系统进一步包括：位置传感器，与所述控制模块相连接，用于高精度的运动信息获取。

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