基于低频电场探测的水下目标定位系统可实现三维定位

1. 痛点问题

传统的水下目标探测主要使用的是水声探测手段，但随着目标辐射噪声与回波强度大幅降低，海洋环境噪声大幅提高以及声线弯曲等因素限制了对水下目标的水声探测能力。近几十年传感器技术和滤波技术的不断发展，对微弱信号的检测的研究进一步发展，电场探测的分辨率和灵敏度也随之提高，从而实现在不同场景下的对低频信号电场的检测。把低频电磁场探测作为一种新型探测方式，可以实现深海、远距离的水下目标探测。若大规模部署，构建有效的水下目标探测系统，具有极其重要的意义。如今水下目标定位系统的探测灵敏度及设备本、复杂度难以同时满足的，为此，需要提出一种成本低廉，实现简单、抗干扰能力强的水下目标定位系统。

2. 解决方案

南京大学张丽敏团队提出了一种基于低频电场探测的水下目标定位系统及方法，在系统灵敏度范围内可正常计算出水下目标的三维位置坐标。该系统包括了4个定位装置，每组装置通过柔性线连接数据采集模块和定位传输模块。数据采集模块用于采集水下目标的电场信号，定位传输模块用于确定定位装置的坐标、实现定位装置间的组网和信号传输，存储电场信号和装置的坐标信息以及水下目标的位置信息。

3. 竞争优势分析

1) 数据采集模块中的电荷感知芯片，输入阻抗大于100 GΩ量级，输入电容小于10 pF，在0.1-100 Hz带宽内的等效输入噪声于1 μV。

2) 基于电荷感应的被动式定位，无需额外探测定位装置位置处的电场大小，设备复杂度低，成本低，可大量部署，算法简单。