基于水下无线传感器阵列网络多模态信息融合的目标定位

为了进一步提高海洋环境下无线传感器阵列网络(UWSAN)对被动目标三维定位的可靠性和定位精度,在推导多节点网络基于到达时间差(TDOA)定位和基于波达方向(DOA)定位的基础上,应用最小二乘原理,提出适用于UWSAN的TDOA-DOA多模态信息融合定位算法。通过计算机仿真将该信息融合算法与TDOA方法和DOA方法进行比较,结果表明,相对于单模态信息的定位算法,多模态信息融合算法的定位误差更小,性能更加稳定和可靠,具有实际的应用价值。

多信息融合的水下传感器阵列网络移动节点定位

为进一步提高水下传感器阵列网络对移动节点的定位精度,提出了一种基于多信息融合的水下传感器阵列网络移动节点定位(MLMI)方法。MLMI方法在基于到达时间差(TDOA)定位方法的基础上,利用水下阵列节点间接收信息的时延差对未知移动节点的方位角和俯仰角信息进行估计,结合最小二乘法获得节点的位置信息,并利用Tikhonov正则化法原理对获得的节点位置信息进行优化。仿真结果表明:与TDOA方法、加权最小二乘法改进的TDOA方法和DOA定位方法比较,MLMI方法定位性能得到提升。

基于能量UWSAN的最大似然目标定位

文章针对低信噪比下的水下目标定位问题,建立了水下无线传感器阵列网络,该结构包括多个分布式声传感器阵列,它适应于多模态信号处理,既可以利用目标的方位信息,又可以用能量信息。文中提出了用每个阵列接收到的信号能量作为参量完成目标定位并推导了基于能量的最大似然比目标定位方法。数值仿真表明:基于该结构的能量似然函数定位方法,可以有效估计目标的位置,并且比单阵元网络的定位性能和信息传输率上有了较大的提高,尤其是在低信噪比下情况下,可以大大减小估计的方差。