一种适用于长基线水声定位系统的声线修正方法 被引量：46

1

作者 王燕 梁国龙 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2002年第5期32-34,共3页

在水声定位系统中,由于水下沿深度方向存在声速梯度,致使声线发生弯曲.为保证较高的定位精度,必须进行声线修正.提出了一种适用于长基线水声定位系统声线修正的迭代方法,所作的湖上试验研究表明,用此方法进行声线修正效果明显.此方法原... 在水声定位系统中,由于水下沿深度方向存在声速梯度,致使声线发生弯曲.为保证较高的定位精度,必须进行声线修正.提出了一种适用于长基线水声定位系统声线修正的迭代方法,所作的湖上试验研究表明,用此方法进行声线修正效果明显.此方法原则上可适用于其他类型定位系统. 展开更多

关键词 修正方法 长基线水声定位系统 声线修正 迭代算法 定位精度

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长基线水声定位系统中一种迭代声速修正算法 被引量：11

2

作者 张明磊 黄敏燕 冯海泓 《声学技术》 CSCD 2010年第3期253-257,共5页

长基线水下目标定位算法主要根据几何原理进行定位,目前常用的解算方法是根据几何原理列出方程组,直接对方程组进行解算得到目标位置的近似解。通过对长基线定位算法方程组的几何分析,选取不同几何交汇点作为目标近似解,比较各目标近似... 长基线水下目标定位算法主要根据几何原理进行定位,目前常用的解算方法是根据几何原理列出方程组,直接对方程组进行解算得到目标位置的近似解。通过对长基线定位算法方程组的几何分析,选取不同几何交汇点作为目标近似解,比较各目标近似解的定位精度并找到最优解;同时依据解算算法及其几何关系,提出一种迭代声速修正算法,不但提高了同步工作方式下阵内目标点的定位精度,而且算法复杂度低,实现简单。最后,通过仿真分析验证了此算法的有效性。 展开更多

关键词 长基线水声定位系统 声速修正 迭代算法

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船载式水声定位系统信号处理改进算法研究 被引量：5

3

作者 张庆国 王健培 +1 位作者 龚浩亮 马小勤 《声学技术》 CSCD 北大核心 2015年第3期265-268,共4页

针对船载式水声定位系统的特点,在座底式等常规水声定位系统信号处理算法的基础上,对船载式系统可能出现的声脉冲叠加现象进行仿真分析,证明常规算法存在丢失数据的可能性,并且常规算法对声信号幅度变换较快的情况难以适应。提出一种并... 针对船载式水声定位系统的特点,在座底式等常规水声定位系统信号处理算法的基础上,对船载式系统可能出现的声脉冲叠加现象进行仿真分析,证明常规算法存在丢失数据的可能性,并且常规算法对声信号幅度变换较快的情况难以适应。提出一种并行实时数字信号处理算法,允许每块数据拥有不同的属性,并采用数据匹配方法进行后置冗余处理,获得有效数据。经过湖上跑船试验证明,该算法具有更高的检测率,并能提高跟踪轨迹的平滑性和真实性,具有较高的工程应用价值。 展开更多

关键词 船载系统 水声定位系统 信号处理算法 后置冗余处理

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基于矢量信号处理的水声定位系统 被引量：6

4

作者 宋新见 殷冬梅 惠俊英 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2003年第3期110-114,共5页

将传统的水声定位系统与矢量水听器相结合,设计了一种全新的轻便型长基线被动水声定位系统。介绍了系统的组成和工作原理,并结合近年来出现的矢量信号处理技术,设计了新的实时信号处理软件。经湖试和海试,系统的可行性得到了初步的验证。

关键词 水声定位系统 矢量水听器与信号处理 扩频通信

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船载水声定位系统自动校准技术研究 被引量：4

5

作者 张庆国 匡彪 +1 位作者 要庆生 连莉 《声学技术》 CSCD 北大核心 2018年第6期535-539,共5页

在分析常规水声定位系统校准方法的基础上,结合某型船载水声定位系统的工程研制,提出了一种自动校准方法。该方法无需常规的动态或静态校准,可在每次系统安装完成后自动检测及校准。利用基阵中心位置的发射换能器以及船只固定连接杆入... 在分析常规水声定位系统校准方法的基础上,结合某型船载水声定位系统的工程研制,提出了一种自动校准方法。该方法无需常规的动态或静态校准,可在每次系统安装完成后自动检测及校准。利用基阵中心位置的发射换能器以及船只固定连接杆入水端的发射换能器依次发射校准声信号,将获得的水声定位坐标与上述两个发射换能器固定对应的全球定位系统(Global Positioning System, GPS)天线坐标进行平移和偏转,获得偏移参数矩阵,实现系统校准。某水域的跑船试验验证结果表明,利用该自动校准方法可在两分钟内完成全部自检及校准工作,并且水声定位轨迹与跑船GPS轨迹重合较好,具有校准效率高、测量精度高等优点。 展开更多

关键词 船载系统 水声定位系统 自动校准方法

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基于航位推算/水声定位系统的水下拖体组合导航方法 被引量：4

6

作者 郭雅静 李春雨 +3 位作者 张东升 赵铁虎 单瑞 张延顺 《海洋地质前沿》 2015年第6期63-67,共5页

针对航位推算系统位置误差发散、水声定位系统输出信息波动大的特点,利用基于航位推算/水声定位系统的组合导航方法进行深拖系统导航定位。先利用多普勒速度仪和罗经的输出数据进行航位推算得到拖体位置,然后将此位置与水声定位系统输... 针对航位推算系统位置误差发散、水声定位系统输出信息波动大的特点,利用基于航位推算/水声定位系统的组合导航方法进行深拖系统导航定位。先利用多普勒速度仪和罗经的输出数据进行航位推算得到拖体位置,然后将此位置与水声定位系统输出的位置进行数据融合,得到连续、平滑的高精度深拖系统导航数据,实现水下拖体的高精度定位。应用此方法对海试实验数据进行了处理,实验结果表明:采用组合方法后,既限制了位置误差的发散,又减小了数据波动幅度,可以得到平滑的高精度位置。 展开更多

关键词 航位推算 水声定位系统 组合导航

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船载式水声定位系统的姿态测量与修正技术研究 被引量：4

7

作者 张庆国 马小勤 龚浩亮 《现代电子技术》 北大核心 2015年第1期73-76,共4页

针对船载式水声定位系统的姿态测量及修正问题进行了分析与研究。利用姿态角修正公式对姿态角引起的系统定位误差进行仿真,仿真结果表明同等条件下航向角对其影响较大,并且系统不同方位上的定位精度不同。采用GPS/北斗卫星级联结合微型... 针对船载式水声定位系统的姿态测量及修正问题进行了分析与研究。利用姿态角修正公式对姿态角引起的系统定位误差进行仿真,仿真结果表明同等条件下航向角对其影响较大,并且系统不同方位上的定位精度不同。采用GPS/北斗卫星级联结合微型惯导的组合方式进行船体姿态测量,经过湖上实航试验证明,该方案测量精度高,数据率更新快,并且实施简单,能够满足船载式水声定位系统的需求。目前,该方案已在某型水声定位系统上得到了具体应用,具有较高工程实用价值。 展开更多

关键词 船载系统 水声定位系统 姿态测量 姿态修正

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水声定位系统数据采集单元设计 被引量：2

8

作者 李飞 李斌 《声学技术》 CSCD 2009年第5期664-668,共5页

分析了水声定位系统的原理和功能。根据系统需求分析,设计了一种用于水声定位系统的数据采集单元(Data Acquisition Unit,DAU)。首先设计出数据采集单元的硬件结构,以高性能、低功耗DSP芯片TMS320vc5502为核心处理器,模数转换器采用高性... 分析了水声定位系统的原理和功能。根据系统需求分析,设计了一种用于水声定位系统的数据采集单元(Data Acquisition Unit,DAU)。首先设计出数据采集单元的硬件结构,以高性能、低功耗DSP芯片TMS320vc5502为核心处理器,模数转换器采用高性能A/D采样芯片AD7864,并且配备了与PC机的通讯接口。然后制定了整个系统的程序流程,并成功的在TI DSP编译环境CCS(Code Composer Studio)完成了程序的编写、调试,最后成功通过了整体测试,系统达到了预期定位精度。 展开更多

关键词 数据采集单元 数字信号处理器 水声定位系统

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中海达iTrack系列水声定位系统的应用 被引量：3

9

作者 罗宇 施剑 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2014年第8期136-137,共2页

一、前言水声定位系统是利用声学信号对水下目标进行定位的系统。水声定位系统主要是对局部区域的水下目标进行精确定位及导航。根据测量基线的长度不同,水声定位系统分为超短基线(USBL/SSBL)、短基线(SBL)和长基线(LBL)3种方式。目前,... 一、前言水声定位系统是利用声学信号对水下目标进行定位的系统。水声定位系统主要是对局部区域的水下目标进行精确定位及导航。根据测量基线的长度不同,水声定位系统分为超短基线(USBL/SSBL)、短基线(SBL)和长基线(LBL)3种方式。目前,国内市场上主要采用国外的水声定位系统,主要的生产厂商有:法国IXSEA、挪威Kongsberg、英国Sonardyne、澳大利亚Nautronix。 展开更多

关键词 水声定位系统 iTrack 短基线 水下目标 声学信号 长基 声呐 测量基 时间同步技术 水听器

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声起伏对水声定位系统检测性能的影响

10

作者 张敬东 扬士莪 《哈尔滨船舶工程学院学报》 EI CAS CSCD 1992年第3期304-312,共9页

本文从声波振幅起伏的广义瑞利分布出发,根据统计信号检测理论,研究声传播起伏对一个由窄带滤波器、平方检波器和积分器组成的典型声呐接收机检测性能的影响,进而给出了一个常见的4元水声定位系统阵元间信号相关性,接收机检测概率与定... 本文从声波振幅起伏的广义瑞利分布出发,根据统计信号检测理论,研究声传播起伏对一个由窄带滤波器、平方检波器和积分器组成的典型声呐接收机检测性能的影响,进而给出了一个常见的4元水声定位系统阵元间信号相关性,接收机检测概率与定位系统漏报概率的关系.通过数值计算,给出了一些对工程设计有用的图表.它们也可用于估算其它声呐系统在声起伏环境中的检测性能. 展开更多

关键词 声起伏 水声定位系统 信号检测

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水下声定位系统原理与误差分析 被引量：26

11

作者 高国青 叶湘滨 +1 位作者 乔纯捷 赵慎 《四川兵工学报》 CAS 2010年第6期95-97,108,共4页

阐述了当前水下定位系统的发展现状和研究意义,分类介绍了短基线、超短基线和长基线定位系统的工作原理、实现方式,优点与不足之处,同时分析了各种定位系统的误差来源和减小误差的方法。

关键词 水声定位系统 短基线 超短基线 长基线 误差

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多冗余被动定位系统精度分析 被引量：2

12

作者 孙向前 《声学技术》 CSCD 2013年第3期248-252,共5页

针对基于二元矢量传感器浮标的被动式水声定位系统高精度定位区域小的问题,采用增加浮标个数构成具有一定冗余度的测量阵,提高了系统定位精度,并且研究了冗余度对定位精度的影响。文中首先对基于纯方位测量的被动定位技术给出了多基阵... 针对基于二元矢量传感器浮标的被动式水声定位系统高精度定位区域小的问题,采用增加浮标个数构成具有一定冗余度的测量阵,提高了系统定位精度,并且研究了冗余度对定位精度的影响。文中首先对基于纯方位测量的被动定位技术给出了多基阵解算算法的原理和解算步骤,然后仿真了多种冗余度(6～12个浮标)和不同阵型下的被动定位系统的定位精度。结果显示定位误差分布与测向误差、目标所处位置、阵元个数以及测量阵阵型有关,而且定位误差分布具有对称性。周边浮标组合在阵的中心区域定位精度较高,对角组合可以弥补四边连线附近的低精度区域。该仿真结果在参加的系统海上试验中得到了验证。 展开更多

关键词 被动式水声定位系统 分布式浮标阵矢量传感器 多冗余 定位精度

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界面反射对定位系统性能影响及应对策略研究 被引量：5

13

作者 付进 梁国龙 张光普 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期24-29,共6页

基于同步式水声定位系统的定位解算原理,分析了单阵元时延估计误差对系统定位精度的影响。结合水声信道特点,揭示了目标位于不同位置时直达声和海面一次反射声相位差的变化规律;探讨了界面反射对系统定位精度影响的物理机理;并利用"... 基于同步式水声定位系统的定位解算原理,分析了单阵元时延估计误差对系统定位精度的影响。结合水声信道特点,揭示了目标位于不同位置时直达声和海面一次反射声相位差的变化规律;探讨了界面反射对系统定位精度影响的物理机理;并利用"相消干涉"信号前后"边沿"的时延差等于发射信号长度这一信号叠加特征改进常规信号检测器的信号处理逻辑,以提高信号检测能力和时延估计精度,减小多途影响,改善水声定位系统性能。仿真结果验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 信息处理技术 水声定位系统 界面反射 信号检测 时延估计 定位精度

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基于长基线系统深海采矿ROV精确定位 被引量：10

14

作者 杨放琼 谭青 彭高明 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2006年第3期95-99,共5页

对于深海采矿集矿机ROV的定位,采用传统的长基线水声定位系统通常存在较大误差。对此提出了一种新的算法模型,首先通过比较集矿机测量位置与前一次修正位置的几何关系,对当前集矿机的位置进行修正,然后利用新的集矿机位置修正声速的数值... 对于深海采矿集矿机ROV的定位,采用传统的长基线水声定位系统通常存在较大误差。对此提出了一种新的算法模型,首先通过比较集矿机测量位置与前一次修正位置的几何关系,对当前集矿机的位置进行修正,然后利用新的集矿机位置修正声速的数值,并得出重新修正后的集矿机测量位置。这样反复的多重迭代使得在某一时刻集矿机ROV的测量位置逐步趋近其理想位置,实现长基线系统的水声精确的三维立体定位。通过数值仿真分析,结果显示与传统的长基线水声定位方法相比,通过该方法获得的集矿机行驶轨迹能更好地趋近其理想行驶曲线,表明该算法的有效性。 展开更多

关键词 深海采矿 长基线 水声定位系统 ROV

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软件抗距离模糊技术在异步水声跟踪定位中的应用分析 被引量：3

15

作者 梁国龙 杨春 +1 位作者 王燕 陈晓忠 《应用声学》 CSCD 北大核心 2005年第6期359-363,共5页

异步水声定位系统可在目标信号发射时刻未知时对目标跟踪定位,此时发射和接收时钟存在固定时差。对于基于时延测量的长基线异步定位系统,当信号传播时延大于脉冲重复周期时,就会出现距离模糊。本文提出了在异步水声跟踪定位系统中软件... 异步水声定位系统可在目标信号发射时刻未知时对目标跟踪定位,此时发射和接收时钟存在固定时差。对于基于时延测量的长基线异步定位系统,当信号传播时延大于脉冲重复周期时,就会出现距离模糊。本文提出了在异步水声跟踪定位系统中软件抗模糊的思想,探讨了一种利用目标参考位置抗模糊的算法。从异步定位模型出发,得出等价的抗模糊准则,依据准则推导了算法及相应的参考位置取值范围,分析并克服了固定时差对算法的影响。海试结果验证了算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 跟踪定位 异步 抗距离模糊 水声跟踪定位 距离模糊 模糊技术 软件 水声定位系统 应用 信号发射

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LabVIEW在水声信号处理系统中的应用 被引量：2

16

作者 周惠 韩焱 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2007年第5期73-76,80,共5页

介绍了水声信号定位系统的工作原理;基于LabVIEW的诸多优点,采用LabVIEW搭建了该系统的软件平台,提供了良好的计算机用户图形操作界面;针对水声信号的特点,搭建了滤波器、频谱分析等处理单元,具有较强的水声信号处理能力。此外,还将LabV... 介绍了水声信号定位系统的工作原理;基于LabVIEW的诸多优点,采用LabVIEW搭建了该系统的软件平台,提供了良好的计算机用户图形操作界面;针对水声信号的特点,搭建了滤波器、频谱分析等处理单元,具有较强的水声信号处理能力。此外,还将LabVIEW和MATLAB混合编程技术应用于水声信号处理,能达到更好的处理效果。仿真结果表明了该软件系统的有效性。 展开更多

关键词 水声信号定位系统 水声信号处理 LABVIEW MATLAB

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OAS/INS/GPS/APS舰艇组合导航系统设计与仿真 被引量：2

17

作者 卞鸿巍 金志华 田蔚风 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 2004年第12期2793-2796,2800,共5页

舰艇高精度导航需求日益迫切,设计的组合导航系统可以使舰艇在水上水下一些特殊环境下实现高精度航向和定位测量。系统设计和利用了三种新型导航系统作为导航分系统,分别为光学标校系统(OAS)、水声定位系统(APS)和GPS姿态测量系统。为... 舰艇高精度导航需求日益迫切,设计的组合导航系统可以使舰艇在水上水下一些特殊环境下实现高精度航向和定位测量。系统设计和利用了三种新型导航系统作为导航分系统,分别为光学标校系统(OAS)、水声定位系统(APS)和GPS姿态测量系统。为了克服惯性导航系统(INS)系统的积累误差以及GPS、APS和OAS系统各自的缺陷,采用联邦卡尔曼滤波技术,设计了OAS/INS/GPS/APS组合导航系统滤波算法,仿真结果验证了算法的有效性,表明基于上述系统的组合导航系统可以获得较高的航向定位精度。 展开更多

关键词 组合导航 卡尔曼滤波 GPS 惯性导航系统 水声定位系统 光学标校系统

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基于内差修正数据INS/APS卡尔曼滤波器组合定位 被引量：1

18

作者 张源 卞鸿巍 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2009年第9期69-71,共3页

研究基于水声定位系统(APS)和惯性导航系统(INS)的潜艇水下定位误差修正方法。在建立APS模型和INS模型的基础上,设计了INS/APS卡尔曼滤波方法,基于INS的APS内差修正方法和基于INS/APS内差修正数据的卡尔曼滤波方法,分析仿真结果表明,三... 研究基于水声定位系统(APS)和惯性导航系统(INS)的潜艇水下定位误差修正方法。在建立APS模型和INS模型的基础上,设计了INS/APS卡尔曼滤波方法,基于INS的APS内差修正方法和基于INS/APS内差修正数据的卡尔曼滤波方法,分析仿真结果表明,三者均可提升潜艇水下定位精度,其中基于APS内差修正数据的卡尔曼滤波器具备最佳的组合定位效果。 展开更多

关键词 组合导航系统 惯性导航系统(INS) 水声定位系统(APS) 水下定位

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用于声线跟踪定位的自适应分层方法 被引量：27

19

作者 张居成 郑翠娥 孙大军 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1497-1501,共5页

对于高精度水声定位系统,声线跟踪技术已成为克服声线弯曲影响提高定位性能的必要手段,而广泛采用的等层厚分层法存在着定位精度与计算量的矛盾.针对该问题提出了一种自适应分层方法,通过引入等效声速剖面思想进行分层截断误差控制,实... 对于高精度水声定位系统,声线跟踪技术已成为克服声线弯曲影响提高定位性能的必要手段,而广泛采用的等层厚分层法存在着定位精度与计算量的矛盾.针对该问题提出了一种自适应分层方法,通过引入等效声速剖面思想进行分层截断误差控制,实现任意声速剖面在指定精度下最少层数非等间距划分的自适应搜索,并对其性能进行了分析讨论.试验数据分析表明:对5 000 m水深的目标在同样精度条件下该方法比常规分层方法计算量节省了70%,有效地解决了定位精度与计算量的矛盾,具有良好的工程应用价值. 展开更多

关键词 声线跟踪 自适分层 非等间距分层 超短基线定位 水声定位系统

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水下导航定位技术在大洋科考调查中的应用 被引量：5

20

作者 王轲 周兴华 +1 位作者 唐秋华 孟涛 《海洋测绘》 CSCD 北大核心 2021年第4期65-69,共5页

水下声学定位、惯性导航定位、多普勒声纳以及组合导航定位是目前我国大洋科考调查工作中的几种主要水下导航定位技术。通过分析常规调查装备、ROV、AUV和载人潜水器等4类主要水下科考设备的导航定位系统实测数据,给出不同水下导航定位... 水下声学定位、惯性导航定位、多普勒声纳以及组合导航定位是目前我国大洋科考调查工作中的几种主要水下导航定位技术。通过分析常规调查装备、ROV、AUV和载人潜水器等4类主要水下科考设备的导航定位系统实测数据,给出不同水下导航定位模式的现场作业精度,为我国大洋科考调查工作中水下导航定位技术的选择与应用等工作提供参考。 展开更多

关键词 大洋科考调查 水下导航定位技术 水声定位系统 惯性导航系统 多普勒声纳系统 组合导航定位系统

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