非同步水声定位技术及其性能评价

探讨用非同步方式进行水声定位的解算方法,用蒙特卡洛方法对各误差源及目标位置对同步及非同步定位系统定位精度的影响作了统计分析,并对其可行性及适用性进行了分析和探讨。仿真结果及湖试结果表明,采用长基线阵的非同步水声定位系统具有较高的定位精度。

对抗条件下浮标基水声定位技术研究

浮标基定位系统利用水声侦察信号对待测目标进行定位时,时延测量精度是系统定位精度的关键因素。在非水声对抗条件下,传统的信号检测手段与分群开窗相结合的方法可以准确测得直达声信号时延并对待测目标精确定位,但在水声对抗情况下,由于对抗器材模拟回波的存在,传统方法的定位精度下降,甚至不能正确定位。针对这种情况,本文提出了一种基于时延匹配及信号多普勒的侦察信号辨识方法。理论分析与仿真结果证明,该方法有效可行。

潜水器水声定位技术

本文讨论潜水器─母船或潜水器─作业目标间水声定位技术，给出了系统组成、定位数学模型及解算方法，讨论了定位精度及减小误差的措施，最后给出了试验测量结果。

智能水下机器人水声精确定位技术的研究

讨论了智能水下机器人水声定位技术，给出系统的组成、定位教学模型。论述了提高定位精度措施，最后给出试验测量结果。

浅谈水下定位技术的发展

本文介绍了水下定位技术的分类、研究与应用现状,并对其今后的发展趋势作了展望。

宽带高阶子空间超短基线水下声学定位

超短基线作为一种常用的水声定位技术,具有基阵尺寸小,易于布置等优势,但存在因阵列孔径过小而定位精度欠佳等问题。对此,本文提出了一种基于宽带高阶子空间的超短基线水下声源定位方法,将水下源定位问题转换成高阶波达角的估计问题,在降低阵列孔径对定位精度影响的同时,提高了定位方法的可扩展性。该方法主要分为三个步骤:1)根据超短基线阵列构建阵列宽带信号接收模型;2)利用高阶累积量子空间方法虚拟扩展阵元数,提高阵列孔径,以此来提高目标在超短基线三维阵列结构下的方位角和俯仰角估计精度;3)根据发射信号波和接收信号波之间的时间关系,融合匹配滤波算法估计水下源斜距。在此基础上,本文针对水下目标动态姿态调整引起的定位失真问题,引入了自适应卡尔曼滤波模型来弱化噪声干扰,提出了一种基于自适应卡尔曼滤波的宽带高阶子空间动态目标定位方法。实验表明,本文提出的方法对水下声源定位具有更好的分辨率、对噪声具有更好的鲁棒性;与现主流的基于时延差、相位差的超短基线水下源定位方法相比,具有更好的定位精度。且在动态目标定位场景中,本文提出的方法平滑度更好,更加贴合于理论值,这也体现了本文动态定位方法对水下源轨迹跟踪具有更好的准确性。

水下地形测量技术发展述评

回顾传统水下地形测量技术,重点介绍GPS技术、水声定位技术、多波束测量技术等的进展情况。

水声定位导航技术的发展与展望

声波是迄今为止唯一有效的水下无线信息载体,水声定位导航是人类依赖众多水下航行器进入深海、探测深海和开发深海的关键。自"十五"计划以来,我国水声定位导航技术进入了快速发展期,从理论、技术到装备均取得了长足的进步。文章介绍了我国的相关技术发展历程及相关产业的现状,并探讨了面向新时期支撑和保障我国海洋利益诉求所需的水声定位导航技术手段与能力。

业界动态

“奋斗者”号再次突破万米海深继2020年11月10日、13日两次下潜突破万米海深之后,11月16日,“奋斗者”号载人潜水器继续进行万米级海试,在万米洋底找回此前布放的科研设备,顺利完成“大海捞针”的任务。“奋斗者”号母船底部由多个换能器组成基阵,通过系统里预先存储的大地坐标和海底地图以及“水声定位技术”在漆黑的海底确定方位。

海上垃圾回收装置的研究与设计

为了探索以科技手段减轻海洋垃圾污染问题的方式,实现利用自动化装置对海洋垃圾的自动搜寻、回收与带回,提高对海洋垃圾的回收以及再利用效率,本文提出了一个基于遥感与水声定位的海上垃圾回收装置的设计方案,分析了装置所应用的技术背景、分别介绍了装置的功能以及结构设计并提出了该装置工作的具体流程。实践的结果表明,采用该方案设计的海上垃圾回收装置能够基本满足对海上垃圾进行自动回收的工作要求,具有研发的可行性。