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基于掠射角声线修正及微分迭代的深海UUV免时钟同步定位方法
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作者 康玉柱 申晓红 +2 位作者 王海燕 闫永胜 董海涛 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第3期496-508,共13页
水声传感器网络深海无人水下航行器(unmanned underwater vehicle,UUV)主要根据几何原理进行水声定位。水下声速不均匀会导致声线传播发生弯曲,用恒定声速来计算节点和UUV之间的距离会产生很大的误差,同时水下环境的复杂性使水下节点和... 水声传感器网络深海无人水下航行器(unmanned underwater vehicle,UUV)主要根据几何原理进行水声定位。水下声速不均匀会导致声线传播发生弯曲,用恒定声速来计算节点和UUV之间的距离会产生很大的误差,同时水下环境的复杂性使水下节点和UUV之间很难做到精确的时钟同步,且维持时钟同步的成本很高。针对节点、UUV间时钟异步和声线弯曲情况,提出了一种基于掠射角声线修正及微分迭代的深海UUV免时钟同步定位方法。该方法在声速剖面和节点接收端掠射角已知的情况下,可以获得比较精确的节点和UUV间水平距离,采用微分迭代方法提高UUV定位精度。通过Matlab仿真和Bellhop模拟实验进行了性能验证,结果表明传统声线修正方法已经不适用节点、UUV时钟异步情况,文中所提基于掠射角声线修正及微分迭代的深海UUV免时钟同步定位方法在掠射角估计误差存在的情况下可以明显提高UUV的定位精度。此外,在掠射角估计误差存在情况下仿真了基于掠射角的声线修正效果,对节点深度的设置和通信范围内节点的选择具有实际的指导意义。 展开更多
关键词 水声传感器网络 深海UUV水声定位 免时钟同步 声线修正 微分迭代算法
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