浅海水声定位论文-陈阳,邹凌,周彬,余赟,张硕

浅海水声定位论文-陈阳,邹凌,周彬,余赟,张硕

导读:本文包含了浅海水声定位论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:水声定位,波导频散,阵不变量

浅海水声定位论文文献综述

陈阳,邹凌,周彬,余赟,张硕[1](2016)在《基于阵不变量的浅海水声目标定位技术》一文中研究指出提出了一种基于阵不变量理论的浅海目标定位方法。在简正波理论下,推导了阵列接收信号常规波束形成波束输出与单阵元测量声压的互相关声强包络峰值关于模态传播时延和方位的分布结构。分析表明,该结构包含了目标方位和距离信息;在波束-时域声强图中,利用Radon变换提取包络峰值的分布结构,进而可以估计目标的方位和距离。仿真研究结果表明,利用该方法能够有效地对目标实现测向和测距,具有较高精度。(本文来源于《常州大学学报(自然科学版)》期刊2016年05期)

连海燕[2](2014)在《基于分数阶傅里叶变换的浅海水声定位关键问题研究》一文中研究指出声波能在水下进行远距离传播,相比其他信号传播形式衰减最小,因此海洋技术研究主要借助于水声通信来展开。近年来,随着水声通信的发展和人类对海洋的不断开发,水声定位技术在军事和民用活动中都发挥着重要作用。因此,水声节点定位技术研究具有巨大的现实意义1。目前水声定位系统较常用的定位方式为双曲线定位系统,且多通过互相关进行时延估计。然而为了使目标可以进行自定位,需要多个信标发送信号,目标接收多个信标信号并进行解算来达到自定位的效果,这种情况下互相关时延估计方法就会存在信号识别模糊和到达时间冲突。本论文正是基于这样的背景,在实验室水声定位系统收发平台的基础上,引入了一些新的技术。为了克服互相关时延估计的不足,本文利用线性调频信号在分数阶傅里叶变换域上的聚集特性,引入分数阶傅里叶变换进行时延估计,并通过自动增益控制、自动门限跟踪以及快速滑动相关等方法进行线性调频信号的有效检测。本文侧重对这些关键技术进行研究和实现。本文以线性调频信号为定位信号,对定位关键技术进行了详细研究,将多个信标发送的定位信号到达目标节点的时延差作为定位依据,利用TDOA方法来完成目标的自定位。本文针对传统双曲线定位中互相关时延估计遇到的问题进行了分析和理论研究,并提出了相应的解决方案,该研究结果对于后续水声定位研究具有一定的指导意义和应用前景。(本文来源于《厦门大学》期刊2014-05-01)

兰华林[3](2007)在《深海水声应答器定位导航技术研究》一文中研究指出水下潜器在海洋开发、科学研究和军事应用中占有重要的地位,它的精确定位导航是完成各项使命的必要前提。在各项导航定位手段中,水声定位导航是唯一有效的手段。导航方法和海底应答器绝对位置的校准是水声定位导航技术的关键。本文基于超短基线,研究了在深海利用水声应答器对水下潜器的精确定位和导航问题。全文的主要内容如下:基于超短基线定位系统,阐述了单海底应答器水声定位导航的两种工作方式。利用超短基线的测距测向功能,单次应答便可直接对水下潜器进行定位和导航。当仅利用超短基线的测向功能时,需在多点对应答器测向利用纯方位方法对水下潜器导航。考虑了单应答器水声定位导航的深海工作特性,特别给出了相应的声线弯曲修正方法。当海底布放有多只应答器时,研究了长基线和长/超短基线两种工作方式。应答器阵的布放直接影响到了长基线定位导航系统的性能,因而文中设计了一种海底应答器阵的最优布放方案。也对长基线的深海工作方法和性能进行了分析。在分析超短基线和长基线定位导航精度的空间分布特性的基础上,对长/超短基线组合声学定位导航系统提出了一种基于最小均方误差(MMSE)的信息融合方法。海底应答器位置的精确校准是系统工作的前提。在深海,必须进行声线弯曲修正才可获得高精度校准结果。文中结合海底应答器位置校准方法,分别就声速分布已知和未知两种条件开发了深海声线弯曲修正方法。此外,为提高作业效率,提出了一种基于超短基线的两测点海底应答器绝对位置快速校准方法。文中还对深海海底多只应答器的阵型校准算法和高精度的应答器阵位置校准方法进行了研究。论文介绍了多次湖试和海试情况,分析了试验数据。结果表明,试验结果和理论分析相一致。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2007-11-01)

孙万卿[4](2007)在《浅海水声定位技术及应用研究》一文中研究指出水声定位技术在军事和海洋科学领域都有广泛的应用,它在保障国家的国防安全和国民经济建设的顺利进行中起着重要作用。基于测时的长基线水声定位系统由于定位精度高、范围广的特点是常用的定位方法之一。根据不同的工作方式可以选取不同的定位数学模型,包括球定位数学模型、双曲线定位数学模型等。无论选用哪种定位数学模型,目标与水听器之间的斜距都是通过传播时间与声速的乘积获得,通过求解非线性方程组进行目标位置估计。目前普遍采用经验声速的方法获得声速值,它适用于声速剖面变化不大、海底与海平面对声传播的作用可以忽略的深海海域或者短距离定位的情况。浅海海域由于自身的特点对声传播影响很大,浅海两点的声速值由于不同的到达结构而不同。为了提高测距和水声定位精度,本文选取浅海海域两点间的声速,研究了浅海水声定位技术及应用问题。众所周知,浅海水声定位主要包括两个方面:一是声场建模,二是定位算法研究。声场建模是水声定位的基础,而射线理论是常用的一种模型。浅海海域由于复杂性、多途性等特点使得声线传播非常复杂,目前基于声线跨度的射线理论声场模型具有精度低并且本征声线搜索不全的缺点。本文在研究浅海声线传播的基础上应用有穷状态自动机理论对浅海声场进行建模,声线传播严格遵循Snell定律。基于有穷状态自动机的浅海声场模型克服了其他模型难以处理反转点处和反射点处声线传播误差大的缺点,具有更高的计算精度。数值仿真验证了该模型的有效性和正确性。有效声速法根据不同的声线到达结构区分声速值,数值模拟和实验验证表明:深海有效声速法比经验声速法极大地提高了水声定位精度。本文在深海有效声速法概念的基础上发展并提出了浅海有效声速法,浅海有效声速可以根据有穷状态自动机的声场模型计算得出。为了满足水声定位实时性的要求,本文提出了浅海有效声速建表法和查表法,并通过数值模拟验证了方法的正确性。作为本文的另一个研究内容,本文对深度已知的准叁维定位数学模型、传感器网络导致冗余信息存在等不同情况下的基于有效声速法的水声定位算法进行研究,模拟仿真得出以下结论:准叁维的定位数学模型受控于深度信息,在实际应用中尽量采用叁维定位数学模型;冗余信息可以提高水声定位精度。通过对定位解的模糊性、无解性及水声定位精度的几何精度因子分析,得出一些有益的结论。数值模拟结果和理论相吻合,为水声定位技术的应用提供理论依据和技术支持。浅海水声定位技术的研究旨在解决国家安全和国民经济建设问题,本文对此开展了深入的理论及数值研究。所做的工作能够对海洋探测与开发、海洋工程建设、海洋环境监测和水下潜艇定位提供理论和技术支持。(本文来源于《中国海洋大学》期刊2007-06-30)

浅海水声定位论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

声波能在水下进行远距离传播,相比其他信号传播形式衰减最小,因此海洋技术研究主要借助于水声通信来展开。近年来,随着水声通信的发展和人类对海洋的不断开发,水声定位技术在军事和民用活动中都发挥着重要作用。因此,水声节点定位技术研究具有巨大的现实意义1。目前水声定位系统较常用的定位方式为双曲线定位系统,且多通过互相关进行时延估计。然而为了使目标可以进行自定位,需要多个信标发送信号,目标接收多个信标信号并进行解算来达到自定位的效果,这种情况下互相关时延估计方法就会存在信号识别模糊和到达时间冲突。本论文正是基于这样的背景,在实验室水声定位系统收发平台的基础上,引入了一些新的技术。为了克服互相关时延估计的不足,本文利用线性调频信号在分数阶傅里叶变换域上的聚集特性,引入分数阶傅里叶变换进行时延估计,并通过自动增益控制、自动门限跟踪以及快速滑动相关等方法进行线性调频信号的有效检测。本文侧重对这些关键技术进行研究和实现。本文以线性调频信号为定位信号,对定位关键技术进行了详细研究,将多个信标发送的定位信号到达目标节点的时延差作为定位依据,利用TDOA方法来完成目标的自定位。本文针对传统双曲线定位中互相关时延估计遇到的问题进行了分析和理论研究,并提出了相应的解决方案,该研究结果对于后续水声定位研究具有一定的指导意义和应用前景。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

浅海水声定位论文参考文献

[1].陈阳,邹凌,周彬,余赟,张硕.基于阵不变量的浅海水声目标定位技术[J].常州大学学报(自然科学版).2016

[2].连海燕.基于分数阶傅里叶变换的浅海水声定位关键问题研究[D].厦门大学.2014

[3].兰华林.深海水声应答器定位导航技术研究[D].哈尔滨工程大学.2007

[4].孙万卿.浅海水声定位技术及应用研究[D].中国海洋大学.2007

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