Bistatic Sonar Localization Based on Best Linear Unbiased Estimation

A best linear unbiased estimation(BLUE)algorithm for bistatic sonar localization is proposed.The Cramer-Rao bound for bistatic sonar and the geometrical dilution of precision(GDOP)in different conditions are given.The simulation results show that the location accuracy of BLUE algorithm is higher than the weighted least square method.

T-R型双基地声纳定位算法及系统精度研究

根据T-R型双基地声纳定位的几何模型,提出利用时延-方位信息进行目标定位的双基地声纳时间方位定位(bistatic time-bearing-localization,BTBL)算法,并给出了算法定位误差的几何分布。通过数值仿真,研究了基线长度、时间测量误差和方位测量误差对算法定位精度的影响。仿真分析结果表明:随着基线长度增加,发射站和接收站两侧区域定位精度进一步改善,但会造成基线区的定位误差增大;在基线长度一定时,时间和方位测量误差增大均造成定位精度下降,且算法精度对方位测量误差相对敏感。与同等条件下的单基地声纳定位相比,双基地BTBL算法在接收站点具有明显的探测优势。该研究为T-R型双基地系统的水下定位提供了理论依据。

关于双基地声呐定位及其优化算法的研究

由于一般的双基地系统为T/R-R型双基地声呐,发射和接收站都可以提供测量数据,于是存在冗余信息。所以,双基地声呐定位问题,实质上就是非线性系统的优化问题。为了更充分的利用冗余的观测信息,提出一种基于加权最小二乘的双基地声呐定位优化算法(WLS算法),并与传统的基于波达时间定位算法(TOL算法)进行了比较。

双基地加权最小二乘估计算法定位精度研究

本文通过将双基地声呐中发射和接收站的测量数据进行融合处理 ,提出了基于加权最小二乘估计 (WLS)的双基地声呐定位优化算法 ,给出了算法的原理和误差分布。通过数值仿真 ,研究了系统参数对算法定位精度的影响 ,给出了不同条件下定位误差的几何分布。并将该算法与单纯基于声波到达时间算法的定位性能进行了比较。仿真结果表明 ,双基地WLS算法充分利用了双基地系统的冗余信息 ,具有较高的定位精度。该研究为多基地声呐水下目标的探测。

双基地声呐定位算法的研究与比较

由于双基地声呐是收发分置的,所以其在水下目标探测和定位方面有着特殊的性质。目前,关于双基地声呐的研究已经引起了人们的广泛关注。该文给出了基于波达时间定位(TOL)和波达方位定位(BOL)的两种双基地声呐定位算法,分别研究了基线长度、时间测量误差、角度测量误差对算法定位精度的影响,最后对这两种算法的定位精度进行了比较和仿真,给出了不同条件下的误差分布曲线。仿真结果表明:双基地TOL算法的定位精度高于BOL定位算法,是一种高精度的双基地声呐定位算法。该算法也可推广应用于多基地声呐的水下定位。

T^2-R型多基地声纳定位精度研究

建立一种T2-R型多基地声纳定位的几何模型,提出利用时间-方位信息进行目标定位(MTBL)算法,并给出算法定位误差的几何分布。通过数值仿真,重点研究了基线长度、声源配置和测量误差对算法定位精度的影响,并对其他影响因素也作了定性分析。仿真分析结果表明:随着基线长度增加,大部分区域定位精度提高;在一定的声源配置方式下,算法精度对时间测量误差比较敏感,而方位测量误差对定位精度影响较小;合理进行声源配置,可以提高探测区域的平均定位精度。该研究为T2-R型多基地声纳的水下定位提供了理论依据。

双基地声纳定位精度和算法研究

根据双基地声纳定位的特点,提出了一种单纯基于声波到达时间(TOL)的双基地声纳定位算法,给出了算法的原理和误差分布。通过数值仿真,研究了基线长度、时间测量误差对算法定位性能的影响。仿真结果表明,TOL算法的定位精度与基线长度有关,随着基线长度的增加,定位精度提高。时间测量误差对算法的定位精度影响较小。与同等条件下单基地声纳定位相比,双基地TOL算法具有更高的定位精度。该研究为多基地声纳新体制的建立,提供了理论依据。

单/多基地声呐定位性能比较

根据多基地声呐系统的特点,研究了用单纯基于声波到达时间(TOL)算法进行水下目标定位的原理和误差分布。通过数值仿真,给出了用多基地TOL算法进行水下目标定位,误差几何分布的等值线图。仿真结果表明,用多基地声呐系统进行水下目标定位,比同等条件下单/双基地声呐定位,具有更高的定位精度。

基于线性最小二乘估计的双基地声纳定位优化算法

针对双基地声纳系统存在冗余信息的问题,基于线性最小二乘估计理论提出了一种定位优化算法,建立了T/R?R型声纳系统水下定位的数学模型。通过MATLAB软件的仿真分析,给出了影响该算法性能的各个因素,并与传统TOL算法进行了对比。仿真结果表明,采用线性最小二乘估计算法能更好地利用系统测量的冗余信息,显著提高双基地声纳基线区和侧边区的定位精度。该算法具有受基线长度和站址误差影响小等优点,是一种具有工程应用价值的双基地声纳定位算法。本文的研究可为多基地声纳定位优化问题的研究提供理论基础。

基于波达方位的双基地声呐定位算法

给出了基于声波到达方位(BOL)的双基地声呐定位算法,分别研究了基线长度和角度测量误差等因素对该算法定位精度的影响。通过数值仿真,给出了不同条件下误差的几何分布。仿真结果表明,双基地BOL算法的定位精度与基线长度有关,随着基线长度的增加,定位精度提高;角度测量误差对BOL算法的定位精度影响较大。

基于扰动声线声压敏感核的浅水小目标定位

针对收发合置声呐在浅水信道中对小目标的定位能力受强混响制约的问题,利用目标前向散射开展了声屏障实验研究。本文将扰动声线声压敏感核方法应用于小目标定位,仿真分析了不同水底模型精度下的定位性能。仿真结果表明:该方法不仅适用于存在水底测量误差的情况,而且当水底起伏不大时,直接将其近似为平底仍可确定目标的大致位置,其中对于水体中上部的目标定位效果更好。湖试数据结果表明:基于扰动声线声压敏感核的定位方法在自然环境下仍然适用,并且定位效果与仿真结果一致。

双基地声呐接收站信息定位算法研究

在双基地声呐系统中,发射站和接收站远距离分置,因此,双基地声呐在目标的检测、跟踪和定位等方面与单基地声呐相比差别很大。以接收站的观测信息为基础对目标进行二维定位,在数值仿真的基础上,分析了各参数的变化对系统定位精度的影响,为提高双基地声呐利用接收站信息对目标进行定位的精度提供了理论依据,在实际工程中有较强的应用价值。