论文题目: 双/多基地声纳定位算法研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 水声工程
作者: 孙志洁
导师: 王英民
关键词: 多基地声纳,定位精度,三维定位,精度分析,定位误差的几何分布
文献来源: 西北工业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 双、多基地声纳由于其收发设备分置,因而在水下目标的检测和定位方面,具有很多独特的优点。目前,对于双/多基地声纳的研究,已经引起人们极大的关注。本文依据双/多基地声纳的工作特点,对双/多基地声纳应用中的各种定位方法进行了研究:并通过仿真,对各种方法进行了性能评估和比较。本文的主要研究内容包括以下几个方面: 1.从双基地声纳的几何关系出发,列出了双基地声纳方程。对声纳方程中各参数的物理意义及影响因素进行了详细讨论。在对双基地声纳定位原理和定位误差分析的基础上,采用定位精度的几何解释(GDOP)来表示双基地声纳的定位误差。 2.针对双基地声纳水下目标定位问题,讨论了二维目标定位的六种基本方法以及优化方法。通过数值仿真,对基本方法中的四种方法的定位性能进行了详细的研究讨论,给出了双基地声纳定位误差的几何分布图。同时,通过对系统各个因素,如系统的各观测量的测量误差、站址误差、基线长度、声速波动等参数对算法性能的影响,得出了各方法定位误差的分布规律;为了充分利用双基地声纳系统的观测数据,提高系统的定位精度,采用加权最小二乘方法对系统的数据进行优化处理,仿真结果表明该方法定位精度明显高于基本方法的定位精度,能有效的改善发射站和接受站侧边区的定位精度,且定位性能受站址测量误差的影响较小。 3.讨论了当双基地声纳系统可同时获得三个观测量时,对水下目标进行空间三维定位的四种方法。通过数值仿真,详细讨论了各方法的定位性能,做出定位误差的几何分布图。通过对系统各个因素算法定位性能的影响,得出了各方法定位误差的分布规律;将仿真结果进行对比,得出结论:距离信息对算法的定位性能影响较小,系统的定位性能主要受角度观测信息的影响较大。实际应用中,努力提高角度测量精度是提高双基地声纳系统定位精度的最有效的办法之一;与二维情况相比,系统实现三维空间目标定位的定位精度略有下降,这是由于引入了高度信息而使系统的误差增大所导致的。西北T业大学硕十学位论文 4.把双基地声纳系统的定位方法推广到多基地声纳系统的研究中,讨论了多基地声纳系统利用距离信息进行定位的定位原理,并对不同站址布局下,系统的误差分布特点进行了研究,得出最优的站址布局方案。同时,以某型声纳为实例,详细讨论了多基地声纳的配置方案。关键词:多基地声纳;定位精度;三维定位;精度分析:定位误差的几何分布(GDOP)
论文目录:
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
1.1 前言
1.1.1 研究目的
1.1.2 国内外发展状况
1.2 本论文研究的主要内容
1.3 双基地声纳工作体制特点分析
1.3.1 声纳的工作方式
1.3.2 收发分置声纳的系统配置
1.3.3 多基地声纳的结构特点
1.2.4 双基地声纳的技术特点
1.4 论文的结构和安排
第二章 双基地声纳定位理论
2.1 引言
2.2 双基地声纳的几何关系
2.3 双基地声纳方程
2.4 双基地声纳的作用距离
2.5 双基地声纳配置
2.6 双基地声纳定位
2.6.1 双基地声纳定位原理
2.6.2 双基地声纳定位误差的表示方法
2.7 本章小结
第三章 双基地声纳二维定位方法及误差分析
3.1 引言
3.2 双基地声纳系统模型及定位误差
3.2.1 双基地声纳系统模型
3.2.2 影响定位误差的因素
3.3 利用发射站信息的定位方法分析
3.3.1 定位方法
3.3.2 定位误差分析
3.3.3 仿真结果分析
3.4 利用接收站信息的定位方法分析
3.4.1 定位方法
3.4.2 定位误差分析
3.4.3 仿真结果分析
3.5 利用距离信息的定位方法分析
3.5.1 定位方法
3.5.2 定位误差分析
3.5.3 仿真结果分析
3.6 利用角度信息的定位方法分析
3.6.1 定位方法
3.6.2 定位误差分析
3.6.3 仿真结果分析
3.7 基于加权最小二乘的优化算法定位精度分析
3.7.1 定位方法
3.7.2 仿真结果分析
3.8 本章小结
第四章 双基地声纳三维定位方法及误差分析
4.1 引言
4.2 双基地声纳三维定位
4.2.1 r_T、r_∑和θ_T
4.2.2 r_T、r_∑和θ_R
4.2.3r_T、θ_T矛口θ_R
4.2.4 r_∑、θ_T和θ_R
4.3 本章小结
第五章 多基地声纳定位方法及配置方案实例
5.1 引言
5.2 多基地声纳利用距离信息定位
5.2.1 定位原理
5.2.2 定位误差分析
5.2.3 仿真结果分析
5.3 配置方案实例
5.4 单、双、多基地定位性能比较
5.5 本章小结
第六章 全文总结
6.1 全文总结
6.2 工作展望
第一作者发表论文
致谢
参考文献
发布时间: 2005-06-27
参考文献
- [1].基于多基地声纳定位的关键技术研究[D]. 黄新华.哈尔滨工程大学2009
- [2].声纳平台水动力噪声机理研究[D]. 付圣峰.哈尔滨工程大学2017
- [3].基于前视声纳的水下多目标探测技术研究[D]. 吴丽媛.华中科技大学2013
- [4].成像声纳数据实时传输与显示控制技术研究[D]. 王静娇.南京航空航天大学2013
- [5].高频声纳接收信号仿真预报[D]. 刘欣.哈尔滨工程大学2010
- [6].声纳数据可视化软件研究[D]. 刘昕宇.哈尔滨工程大学2006
- [7].声纳数据实时显示及处理技术研究[D]. 李微微.哈尔滨工程大学2007
- [8].声纳数据可视化研究[D]. 王琨.哈尔滨工程大学2004
- [9].基于前视声纳的水下目标跟踪技术研究[D]. 丁凯.哈尔滨工程大学2006
- [10].计算神经科学在生物声纳中的应用[D]. 张海浪.浙江大学2007
相关论文
- [1].双/多基地声呐定位技术研究[D]. 汪晓亮.哈尔滨工业大学2014
- [2].双基地混响建模仿真及混响背景下的目标检测[D]. 邢荣荣.哈尔滨工程大学2010
- [3].声纳目标模拟系统设计及工程实现[D]. 郁彦利.西北工业大学2007
- [4].航空声纳信号处理算法及DSP实现研究[D]. 张勇.西北工业大学2005
- [5].双基地声呐混响特性研究[D]. 赵宝庆.西北工业大学2006
- [6].基于前视声纳的水下目标跟踪技术研究[D]. 丁凯.哈尔滨工程大学2006
- [7].水下航行器探测声纳系统[D]. 龙建标.西北工业大学2002
标签：多基地声纳论文; 定位精度论文; 三维定位论文; 精度分析论文; 定位误差的几何分布论文;