雙-多基地聲吶定位技術(shù)研究.pdf

1、雙/多基地聲吶由于其發(fā)射機與接收機分開配置，使其具有了許多與單基地聲吶系統(tǒng)不同的特點，且在探測距離、目標(biāo)檢測概率和定位精度各個方面均具有較大的優(yōu)勢。目前對雙/多基地聲吶系統(tǒng)的研究已引起國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，是研究的重點和熱門?；诖耍疚膶﹄p/多基地聲吶系統(tǒng)定位技術(shù)進行研究。分析了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點，定位原理，聲吶方程等問題,并在此基礎(chǔ)上分別針對雙基地和多基地聲吶系統(tǒng)的目標(biāo)定位方法進行研究，并通過理論分析和仿真實驗的方式，對算法的有效性進行

2、了驗證。進一步研究了多基地聲吶系統(tǒng)對多目標(biāo)進行定位跟蹤的問題，分析比較了各種不同的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法原理和性能。本文的主要研究內(nèi)容包含以下幾個方面：
　　一、總結(jié)了雙基地聲吶系統(tǒng)進行二維平面目標(biāo)定位時，影響定位精度的四個因素，進而推導(dǎo)了四個不同測量子集下的目標(biāo)定位公式，介紹了算法的定位原理并推導(dǎo)了對應(yīng)算法的GDOP公式，對定位誤差進行了理論分析。進而通過仿真實驗分析了，各誤差因素對不同定位算法的影響，得到了對應(yīng)的GDOP分布圖。仿真實驗

3、給出了各個影響因素對誤差的影響規(guī)律，對實際工程應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)意義。
　　二、針對多基地聲吶系統(tǒng)采用不同信息進行定位的情況，提出了對應(yīng)的方法，并推導(dǎo)出對應(yīng)的GDOP公式及誤差分布情況，通過仿真實驗得到結(jié)論如下：利用距離信息進行多基地聲吶定位的精度要比僅利用角度信息精度高，而運用最小二乘或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)定位算法則能得到更高的精度。同時通過仿真對比驗證了不同基站布局對定位精度的影響，得到基站布局效果對角度信息定位的影響要比對距離信息定位的

4、影響大，且角度信息定位主要受基站間夾角大小的影響，夾角太大或者太小都會導(dǎo)致定位精度的降低；而距離信息定位主要受基站間距離大小的影響。
　　三、介紹了多基地聲吶系統(tǒng)，進行目標(biāo)跟蹤的算法模型，基本原理以及常用的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法。分別引入D-S證據(jù)理論和核聚類思想，運用核聚類數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法和組合邏輯數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法進行了目標(biāo)定位跟蹤實驗。其中核聚類關(guān)聯(lián)算法可比組合邏輯關(guān)聯(lián)算法獲得更低的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)錯誤率。對這兩種算法進行了四種不同航跡下的性能仿真研究