Détection et Suivi de Cibles Mobiles Multiples dans un Réseau Sonar Actif en Utilisant une Approche Track-Before-Detect

Nous présentons un algorithme pour détecter et suivre des objets mobiles sous-marins en utilisant une transmission acoustique active de signaux chirp à large bande dont les réflexions sont reçues par un réseau de hydrophones. La méthode surmonte le problème de la haute fréquence de fausses alarmes en appliquant une approche track-before-detect à la séquence des réflexions reçues. Une matrice temps-espace 2D est créée pour les réverbérations reçues de chaque signal de sonde transmis en effectuant une formation de faisceaux par délai et somme et une compression d'impulsion. Le résultat est filtré par un détecteur de taux de fausses alarmes constant 2D (CFAR) pour identifier les motifs de réflexion correspondant à des cibles potentielles. Les signaux étroitement espacés pour plusieurs transmissions de sondes sont combinés en blobs pour éviter des détections multiples d'un seul objet. Une méthode track-before-detect utilisant un modèle de vitesse quasi-constante (NCV) est employée pour suivre plusieurs objets. La position et la vitesse sont estimées par le filtre de Kalman de mesure convertie sans biais. Les résultats sont analysés pour des scénarios simulés et pour des expériences en mer, où des poissons dorades à queue fine marqués par GPS ont été suivis. Comparés à deux schémas de référence, les résultats montrent une continuité et une précision de suivi favorables qui sont robustes au choix du seuil de détection.