CN115294832B - 一种声呐设备训练数据生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种声呐设备训练数据生成方法,包括生成训练区域的海洋环境背景噪声；根据态势信息生成目标探测数据；将获取到的海洋环境背景噪声数据和实时生成的目标探测数据进行叠加合成，生成实时的声呐设备训练数据。本发明可以根据训练态势、战场环境及声呐设备历史数据进行综合处理，实时整编为新的训练数据。通过训练数据驱动声呐设备运行，产生与态势环境相符合的声呐探测场景。

Description

一种声呐设备训练数据生成方法

技术领域：

本发明涉及声呐设备仿真训练领域，具体涉及一种声呐设备训练数据生成方法。

背景技术：

声呐设备的仿真模拟训练在院校教学和声呐设备培训中占有重要地位，对学员快速熟悉和理解声呐设备的运作有重要的帮助。贴近真实环境的模拟仿真是提高声呐设备教学和培训效果的重要手段。

现有的声呐设备训练主要依靠训练数据驱动声呐设备运行，并产生探测场景，来实现模拟声呐设备运行及探测的各个过程。现有的训练数据来源主要有两种，一种是现场记录数据，这种数据能真实再现探测场景，但数据单一固定只能再现当时固定的场景，无法配合模拟态势进行训练。一种是模拟数据，这种数据可以根据模拟态势生成，但是生成的场景过于简单，无法达到真实训练的效果。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种声呐设备训练数据生成方法，以解决现有声呐设备训练过程中，训练数据真实性不够，灵活度不好，无法与态势模拟系统相匹配的问题。

本发明的技术解决方案是，提供一种声呐设备训练数据生成方法,包括

生成训练区域的海洋环境背景噪声；

根据态势信息生成目标探测数据；

将获取到的海洋环境背景噪声数据和实时生成的目标探测数据进行叠加合成，生成实时的声呐设备训练数据。

作为优选，根据训练区域的海洋环境数据计算生成训练区域的海洋环境背景噪声，海洋环境数据主要包括该区域的海洋环境噪声等级，海区天气洋流情况、海区的温盐深度及海等信息，方法如下，获取训练区域的海洋环境数据，然后将获取到的海洋环境数据转换为输入参数，输入到海洋环境噪声计算模型中，根据计算结果得到海洋环境背景噪声数据。

作为优选，根据声呐实测的历史数据提取生成训练区域的海洋环境背景噪声，方法如下，对训练海区的历史实测数据进行分析，提取其中的海洋环境背景噪声数据。

作为优选，根据态势信息生成目标探测数据按如下步骤实现，

S1、根据态势数据获取搭载声呐设备的平台及友方、敌方平台的实时运动及位置数据信息；

S2、根据各平台位置信息计算声呐探测目标的方位、距离等参数；

S3、根据训练区域的海洋环境数据构建训练区域的声传播模型，将计算得到的声呐探测目标参数作为参数输入到声传播模型得到声呐探测目标信号强度参数；

S4、根据探测目标信号强度、探测目标的方位和距离等参数生成目标探测数据。

具体的，包括以下步骤，

获取声呐设备需要运用的海洋环境数据；

根据海洋环境数据生成当前海洋环境背景噪声数据，或者通过历史采集数据提取当前位置的海洋环境背景噪声数据；

获取训练态势数据，计算态势中不同目标与声呐设备的相对位置；

根据海洋环境数据构建水下声传播模型，参考当前训练态势数据及水面、水下目标的主被动特征数据实时生成目标探测数据；

将实时的目标探测数据与获取的海洋环境背景噪声数据叠加生成实时声呐设备训练数据。

采用以上方案后与现有技术相比，本发明具有以下优点：

该方法可以根据训练态势、战场环境及声呐设备历史数据进行综合处理，实时整编为新的训练数据。通过训练数据驱动声呐设备运行，产生与态势环境相符合的声呐探测场景。运用该方法产生的数据进行辅助设备教学和训练，可提升教学训练过程中声呐设备使用的真实度，实现更贴近战场环境下的声呐设备教学和训练。

附图说明：

图1为海洋背景噪声数据生成流程图；

图2为目标探测数据生成流程图；

图3为训练数据生成流程图。

具体实施方式：

下面结合附图就具体实施方式对本发明作进一步说明：

本如图1-3所示，本实施例公开了一种新型的声呐设备训练数据生成方法，为了达到训练场景真实可信，训练数据的生成需要根据环境及目标态势进行实时生成。

首先，需要生成训练区域的海洋环境背景噪声。参照图1所示，海洋环境背景噪声数据有两种获取途径，第一种是根据训练区域的海洋环境数据计算获得，海洋环境数据主要包括该区域的海洋环境噪声等级，海区天气洋流情况、海区的温盐深度及海等信息。主要方法是获取训练海区的环境数据，然后将获取到的环境数据转换为输入参数，输入到海洋环境噪声计算模型中，根据计算结果得到海洋环境背景噪声数据。第二种是根据声呐实测的历史数据提取获得，主要方法是对训练海区的历史实测数据进行分析，提取其中的海洋环境背景噪声数据。

其次，需要根据态势信息生成声呐的目标探测数据。参照图2所示，

S1、根据态势数据获取搭载声呐设备的平台及友方、敌方平台的实时运动及位置数据信息；

S2、根据各平台位置信息计算声呐探测目标的方位、距离等参数信息；

S3、根据训练区域的海洋环境数据构建训练区域的声传播模型，将计算得到的声呐探测目标参数信息作为参数输入到声传播模型得到声呐探测目标信号强度参数；

S4、根据探测目标信号强度、探测目标的方位、距离等参数生成目标探测数据。

最后，将获取到的海洋环境背景噪声数据和实时生成的目标探测数据进行叠加合成，生成实时的声呐设备训练数据。

本发明通过对训练海区环境信息、训练态势信息及声呐设备历史数据地综合运用，实时生成声呐目标探测数据并叠加海洋环境背景噪声数据，使生成的声呐设备训练数据与实际探测数据高度一致。贴合院校教学和部队训练实战化运用的需求，到达提升教学和训练效果的目的。

以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。凡是利用本发明说明书所做的等效结构或等效流程变换，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (2)

1.一种声呐设备训练数据生成方法,其特征在于：包括

生成训练区域的海洋环境背景噪声；

根据态势信息生成目标探测数据；

将获取到的海洋环境背景噪声数据和实时生成的目标探测数据进行叠加合成，生成实时的声呐设备训练数据；其中，

训练区域的海洋环境背景噪声根据训练区域的海洋环境数据计算生成，具体方法如下，获取训练区域的海洋环境数据，然后将获取到的海洋环境数据转换为输入参数，输入到海洋环境噪声计算模型中，根据计算结果得到海洋环境背景噪声数据；或者，

训练区域的海洋环境背景噪声根据声呐实测的历史数据提取生成，具体方法如下，对训练海区的历史实测数据进行分析，提取其中的海洋环境背景噪声数据；

根据态势信息生成目标探测数据按如下步骤实现，

S1、根据态势数据获取搭载声呐设备的平台及友方、敌方平台的实时运动及位置数据信息；

S2、根据各平台位置信息计算声呐探测目标的方位参数、距离参数；

S3、根据训练区域的海洋环境数据构建训练区域的声传播模型，将计算得到的声呐探测目标参数作为参数输入到声传播模型得到声呐探测目标信号强度参数；

S4、根据探测目标信号强度参数、方位参数和距离参数生成目标探测数据。

2.根据权利要求1所述的声呐设备训练数据生成方法，其特征在于：包括获取声呐设备需要运用的海洋环境数据；

根据海洋环境数据生成当前海洋环境背景噪声数据，或者通过历史采集数据提取当前位置的海洋环境背景噪声数据；

获取训练态势数据，计算态势中不同目标与声呐设备的相对位置；

根据海洋环境数据构建水下声传播模型，参考当前训练态势数据及水面、水下目标的主被动特征数据实时生成目标探测数据；

将实时的目标探测数据与获取的海洋环境背景噪声数据叠加生成实时声呐设备训练数据。