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申请/专利权人：浙江大学;东海实验室

摘要：本发明公开了一种基于分布式声学传感的船舶速度监测方法。方法包括：根据船舶轨迹和海底光纤的路由选取光纤段，通过光纤段接收水下辐射噪声信号并产生后向瑞利散射光信号后传播至DAS中，解调后获得解调声信号；将解调声信号进行预处理后获得预处理声信号；将预处理声信号进行二维傅里叶变换和频率‑波数滤波后获得预处理频率‑波数谱并提取最大多普勒频移；建立船舶速度模型，将最大多普勒频移输入模型中，模型输出船舶的航行速度，完成船舶速度的监测。本发明利用现有的海底电缆光纤，结合分布式声学传感技术，能够通过高分辨率的频率‑波数分析快速有效地实现船舶速度的准确测算，实现除船舶自动识别系统AIS外的船舶速度监测。

主权项：1.一种基于分布式声学传感的船舶速度监测方法，其特征在于，包括：步骤1当船舶（1）在海底光纤（3）上方航行时，根据船舶（1）的船舶轨迹（4）和海底光纤（3）的路由选取光纤段（5），通过光纤段（5）接收船舶（1）的螺旋桨及有关动力系统在航行过程中产生的水下辐射噪声信号（2）；步骤2光纤段（5）接收到水下辐射噪声信号（2）后产生后向瑞利散射光信号，后向瑞利散射光信号被传输至与海底光纤（3）相连接的岸基端的分布式声学传感解调器DAS（6）中进行解调，解调完成后获得解调声信号；步骤3将解调声信号输入至岸基端预先装备的安装有信号分析模块（7）的计算机设备中，信号分析模块（7）将解调声信号进行预处理后获得预处理声信号；步骤4将预处理声信号依次进行二维傅里叶变换和频率-波数滤波后获得预处理频率-波数谱，在预处理频率-波数谱中提取最大多普勒频移；步骤5建立船舶速度模型，将最大多普勒频移输入船舶速度模型中，船舶速度模型输出船舶（1）的航行速度，完成船舶速度的监测；所述的步骤1中，根据船舶（1）的船舶轨迹（4）和海底光纤（3）的路由，选取对称于船舶（1）的航向的光纤段（5）作为信号接收段，将信号接收段依次均匀划分为等长的N个光纤传感单元；每个光纤传感单元均接收同一船舶（1）的水下辐射噪声信号（2）并产生后向瑞利散射光信号；信号接收段需为直线或近直线结构；所述的步骤4中，在预处理频率-波数谱中提取最大多普勒频移，首先在预处理频率-波数谱中提取波数k0且强度高于平均环境背景噪声强度在第三预设阈值以上的椭圆曲线，将椭圆曲线的短轴长度作为最大多普勒频移△f；所述的步骤5中，船舶速度模型如下： c=△f×Vaf其中，c为船舶（1）的航行速度；△f为最大多普勒频移；Va为水声传播速度；f为窄带噪声信号的中心频率。

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