Array shape estimation and tracking using active sonar reverberation
Notice bibliographique
Résumé
This paper concerns the problem of array shape estimation and tracking for towed active sonar arrays, using received reverberation returns from a single transmitted CW pulse. Uniform linear arrays (ULAs) deviate from their nominal geometry while being towed due to ship maneuvers as well as ocean currents. In such scenarios, conventional beamforming performed under the assumption of a ULA can sometimes lead to unacceptably high spatial sidelobes. The reverberation leaking through the sidelobes can potentially mask weak targets in Doppler, especially when the target Doppler is close to that of the mainlobe reverberation and the reverberation-to-target ratio (RTR) is very high. Although heading sensors located along the array can be used to provide shape estimates, they may not be sufficiently available or accurate to provide the required sidelobe levels. We propose an array shape calibration algorithm using multipath reverberation returns from each ping as a distributed source of opportunity. More specifically, a maximum likelihood (ML) array shape calibration algorithm is developed, which exploits a deterministic relationship between the reverberation spatial and Doppler frequencies causing it to be low rank in the space-time vector space formed across a single coherent processing interval (CPI). In this application, a sequence of overlapped CPI length snapshots of duration less than the CW pulse is used. The ML estimates obtained for each snapshot are tracked using a Kalman filter with a state equation corresponding to the water pulley model for array dynamics. Simulations performed using real heading sensor data in conjunction with simulated reverberation suggest that 8-10 dB improvement in sidelobe level may be possible using the proposed array shape tracking algorithm versus an algorithm that uses only the available heading information.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».