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深海移动水平阵声源被动定位方法研究进展
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作者 刘与涵 郭良浩 +6 位作者 董阁 章伟裕 徐嘉璘 徐鹏 刘建军 任岁玲 屈嵩岳 《应用声学》 北大核心 2025年第1期36-54,共19页
被动定位是水声装备研制和海军国防建设的重要需求,研究有效实用的深海声源定位方法具有重要意义。适装于移动平台的水平声学基阵是实现被动定位的有效技术途径之一,但受限于深海声场特性复杂多变、基阵垂直孔径不足等因素,其被动定位... 被动定位是水声装备研制和海军国防建设的重要需求,研究有效实用的深海声源定位方法具有重要意义。适装于移动平台的水平声学基阵是实现被动定位的有效技术途径之一,但受限于深海声场特性复杂多变、基阵垂直孔径不足等因素,其被动定位算法设计面临诸多挑战。该文以深海移动水平阵被动定位为应用背景,从深海环境和声传播特性出发,简要概述了深海声源定位方法的研究进展,包括传统几何定位方法、匹配场处理方法、基于多途传播特性的深海环境适配方法以及机器学习类方法,并讨论了未来发展趋势和可能的研究思路。 展开更多
关键词 深海 水平阵 声源定位 被动定位
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基于频差匹配场的水下宽带高频目标被动定位
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作者 黎佳艺 周建波 +2 位作者 李少猛 石敏 王雅芬 《水下无人系统学报》 2025年第1期74-83,共10页
高频信号在传播过程中易受环境不确定性的影响,导致传统匹配场方法在高频段定位性能退化。为改善这一问题,文中给出了基于频差匹配场的高频信号被动定位方法,对高频带宽内不同频率的阵列接收数据进行二次积处理,以构造远小于原频率差频... 高频信号在传播过程中易受环境不确定性的影响,导致传统匹配场方法在高频段定位性能退化。为改善这一问题,文中给出了基于频差匹配场的高频信号被动定位方法,对高频带宽内不同频率的阵列接收数据进行二次积处理,以构造远小于原频率差频处的声场结构。在差频处应用已建立的匹配场定位算法,将宽带高频信号降低到低频段处理。首先,给出了频差法的原理并对浅海多径传播到达掠射角进行准确估计,在此基础上,分别给出了适用于浅海和深海的频差匹配场物理模型。最后,通过仿真证明了文中所提方法在不确定环境中对高频信号定位性能明显优于传统方法。 展开更多
关键词 目标被动定位 频差法 匹配场定位
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引入测频信息进行无源被动定位的方法研究 被引量:3
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作者 许耀伟 周一宇 孙仲康 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 1998年第5期61-65,共5页
无源被动定位技术中一个重要问题,是如何使定位的约束条件尽可能地少,即尽可能地提高方法的可操作性。只利用测角信息(DOA)的定位方法,由于可观测性的要求,在单观测平台对运动目标定位时,常常需要观测平台作特殊的机动运动,... 无源被动定位技术中一个重要问题,是如何使定位的约束条件尽可能地少,即尽可能地提高方法的可操作性。只利用测角信息(DOA)的定位方法,由于可观测性的要求,在单观测平台对运动目标定位时,常常需要观测平台作特殊的机动运动,这种约束给实际操作带来很大不便。本文提出了一种引入测频信息对运动目标进行定位的定位方法,并给出了可观测性分析。运用该定位法定位,观测平台的运动形式可以任意,特别有意义的是,在满足某些条件情况下观测平台还可以完全静止不动。 展开更多
关键词 被动定位 测频信息 运动目标 无源被动定位
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时差方位被动定位法在水下目标跟踪中的应用
4
作者 石章松 张洪向 王树宗 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2004年第1期57-59,共3页
在水下目标跟踪中 ,无源被动定位技术是常用的技术。在对利用方位和声波脉冲到达时间差的被动测量来进行目标的定位和跟踪后 ,对系统进行了描述和分析 ,利用递推最小二乘 (RL S)估计算法估计出目标的运动偏量 ,然后结合线性卡尔曼滤波 (... 在水下目标跟踪中 ,无源被动定位技术是常用的技术。在对利用方位和声波脉冲到达时间差的被动测量来进行目标的定位和跟踪后 ,对系统进行了描述和分析 ,利用递推最小二乘 (RL S)估计算法估计出目标的运动偏量 ,然后结合线性卡尔曼滤波 (KF)算法给出目标的运动状态。仿真结果表明 ,利用方位和时差对水下目标进行定位跟踪 ,可以要求观测站是静止的 ,不必机动 ,并且具有快速收敛、精度较高、稳定等特点。 展开更多
关键词 时差方位被动定位 水下目标跟踪 无源被动定位技术 纯方位目标跟踪 BOT
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水下被动定位系统的校准子系统
5
作者 钱进 毛卫宁 《声学技术》 CSCD 1995年第3期102-104,138,共4页
减小水下被动定位系统的定位误差是多年来人们一直关注的一个问题。对于一个实际定位系统,定位误差通常由随机误差和系统误差两部分组成,予以分别对待,可提高定位精度.其中系统误差可对采用系统校准进行消除。本文介绍一个可对实际... 减小水下被动定位系统的定位误差是多年来人们一直关注的一个问题。对于一个实际定位系统,定位误差通常由随机误差和系统误差两部分组成,予以分别对待,可提高定位精度.其中系统误差可对采用系统校准进行消除。本文介绍一个可对实际定位系统实施校准的校准子系统.海上试验的结果表明,定位系统经过校准可有效地减小定位误差,提高定位精度。 展开更多
关键词 校准 被动定位 时延差 水听器 水下被动定位
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红外被动定位研究 被引量:19
6
作者 路远 时家明 +2 位作者 凌永顺 李晓霞 李玉波 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2001年第6期405-409,共5页
空中目标的红外辐射在大气中传输时 ,大气以及大气中的气溶胶会对红外辐射产生吸收和散射 ,从而造成红外辐射的衰减。大气对红外辐射的衰减程度可以用消光系数来描述 ,波长不同 ,消光系数也不同。如果大气气象条件在短时间内变化很小 ,... 空中目标的红外辐射在大气中传输时 ,大气以及大气中的气溶胶会对红外辐射产生吸收和散射 ,从而造成红外辐射的衰减。大气对红外辐射的衰减程度可以用消光系数来描述 ,波长不同 ,消光系数也不同。如果大气气象条件在短时间内变化很小 ,则可认为消光系数在这段时间内没有变化。红外探测系统可以分时探测两个或多个波段的红外辐射 ,通过一定的信号处理手段 ,实现对空中目标的被动定位。文中推导了利用消光系数对空中目标进行定位的公式 ,并进行了计算。 展开更多
关键词 红外辐射 消光系数 被动定位
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空气声被动定位的误差分析 被引量:45
7
作者 王昭 李宏 +2 位作者 赵俊渭 李京华 施坤林 《应用声学》 CSCD 北大核心 2000年第2期39-43,共5页
本文讨论了空气中声被动定位系统的误差来源,给出了相应的误差公式,并分析了各种误差对测向及测距精度的影响,为确定和提高被动声定位系统的精度提供了有价值的参考数据.
关键词 被动定位 误差 被动定位 声测向 声测位
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基于TDOAs与GROAs的多信号源被动定位 被引量:10
8
作者 郝本建 李赞 +2 位作者 任妘梅 司江勃 刘磊 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2374-2381,共8页
为提高感知节点位置模糊条件下多目标被动定位结果精度,提出基于TDOAs与GROAs的混合定位代数闭式解算法,该算法联合估计未知信号源位置与带误差感知节点位置,利用TDOAs与GROAs所包含的相同感知节点位置误差信息提升定位精度,并推导得到... 为提高感知节点位置模糊条件下多目标被动定位结果精度,提出基于TDOAs与GROAs的混合定位代数闭式解算法,该算法联合估计未知信号源位置与带误差感知节点位置,利用TDOAs与GROAs所包含的相同感知节点位置误差信息提升定位精度,并推导得到基于TDOAs与GROAs多目标混合定位的克拉美罗下界(CRLB),仿真结果表明,所提算法能较好的达到CRLB,并且GROAs信息的引入给多目标定位精度带来明显性能提升. 展开更多
关键词 到达时间差 到达增益比 多信号源 被动定位 感知节点位置模糊
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一种基于三元阵的水下目标被动定位方法 被引量:12
9
作者 姜可宇 姚直象 尹敬湘 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1107-1111,共5页
提出了基于3个子阵接收信号间相关性度量的水下目标被动检测和定位方法,理论分析了该方法相对二元相关法在检测性能上的优势,并进行了检测性能和时延差估计精度方面的仿真检验。理论分析和仿真实验结果表明,与二元相关法相比,该方法在... 提出了基于3个子阵接收信号间相关性度量的水下目标被动检测和定位方法,理论分析了该方法相对二元相关法在检测性能上的优势,并进行了检测性能和时延差估计精度方面的仿真检验。理论分析和仿真实验结果表明,与二元相关法相比,该方法在检测性能上具有不低于2 dB的优势,时延差估计精度有一定提高。 展开更多
关键词 信息处理技术 被动定位 互相关函数 检测性能 时延估计
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一种新的机动平台红外单站被动定位算法 被引量:6
10
作者 李恩科 殷世民 +1 位作者 刘上乾 付小宁 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期408-410,429,共4页
介绍了一种基于红外成像、序列图像处理和三维运动分析技术的对机动目标的红外单站被动定位新算法.该算法通过对红外成像目标的实时测量信息求解出目标相对测量基站的距离,适用于机动测量站与机动目标之间匀速、匀加速和变加速等各种相... 介绍了一种基于红外成像、序列图像处理和三维运动分析技术的对机动目标的红外单站被动定位新算法.该算法通过对红外成像目标的实时测量信息求解出目标相对测量基站的距离,适用于机动测量站与机动目标之间匀速、匀加速和变加速等各种相对运动模型,具有定位精度高、体积小和便于机动的特点.该算法对可见光成像单站被动定位同样有效. 展开更多
关键词 单站定位 被动定位 定位算法 红外成像 序列图像处理 机动平台 数学模型
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IRST被动定位研究 被引量:8
11
作者 王学伟 沈同圣 周晓东 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2001年第6期362-363,373,共3页
IRST的被动定位实质上是一个动态三角测量法 ,对于固定目标 ,可以利用多次测量和最小二乘法降低定位误差。当目标和 IRST都匀速运动时 ,产生了定位的多值性 ,从而引出了平台机动是进行被动测距的必要条件。在此基础上 。
关键词 被动定位 被动测距 角度跟踪 球坐标 红外搜索 跟踪系统
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二维MUSIC近场被动定位方法 被引量:5
12
作者 熊鑫 章新华 +1 位作者 卢海杰 兰英 《声学技术》 CSCD 2010年第5期543-547,共5页
介绍了一种高精度的近场被动定位方法——二维MUSIC被动定位方法。它是一种在距离和方位上进行二维联合搜索的高精度被动定位方法。将MUSIC(多重信号分类)算法与近场聚焦波束形成方法相结合,能大大提高对近场目标的定位精度。先推导了... 介绍了一种高精度的近场被动定位方法——二维MUSIC被动定位方法。它是一种在距离和方位上进行二维联合搜索的高精度被动定位方法。将MUSIC(多重信号分类)算法与近场聚焦波束形成方法相结合,能大大提高对近场目标的定位精度。先推导了基于均匀线列阵的二维MUSIC近场被动定位方法的定位原理,通过仿真比较了二维MUSIC被动定位方法与常规聚焦波束形成的定位性能,仿真表明,二维MUSIC被动定位方法的定位性能要明显高于常规的聚焦波束形成被动定位方法。并仿真了该方法在不同的阵元间距以及不同的目标距离时的定位性能,验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 二维MUSIC 近场 被动定位
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不等间距非直线三元阵在水声平面声源被动定位中的应用 被引量:6
13
作者 魏丽萍 陈岩 +2 位作者 陈庚 郭中源 贾宁 《应用声学》 CSCD 北大核心 2009年第6期447-453,共7页
根据实际实验环境和布放需求,在对称直线阵被动定位基本理论基础上,推导了不等间距非直线三元阵进行水声被动定位的精确显式公式,将非直线阵形误差角用于修正测距、测向过程,并采用平均法和卡尔曼滤波法对实测数据的中间处理结果和最终... 根据实际实验环境和布放需求,在对称直线阵被动定位基本理论基础上,推导了不等间距非直线三元阵进行水声被动定位的精确显式公式,将非直线阵形误差角用于修正测距、测向过程,并采用平均法和卡尔曼滤波法对实测数据的中间处理结果和最终结果进行后置处理。海上试验结果验证了算法的正确性,在近距离有效范围内取得较为满意的目标定位结果。 展开更多
关键词 不等间距非直线阵 水声被动定位 后置处理 卡尔曼滤波
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基于数据融合的双基阵被动定位算法的研究 被引量:3
14
作者 蔡宗义 赵俊渭 +3 位作者 许学忠 陈华伟 杨芳 董明荣 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期100-104,共5页
为了对低空飞行目标进行定位 ,提出一种基于数据融合的双基阵声测被动定位方法 ,并对定位算法和误差进行了理论分析和数值仿真。该方法采用单基阵估计的目标方位结合双基阵阵间时间延迟的方法进行目标融合定位 ,充分利用了基阵间的相干... 为了对低空飞行目标进行定位 ,提出一种基于数据融合的双基阵声测被动定位方法 ,并对定位算法和误差进行了理论分析和数值仿真。该方法采用单基阵估计的目标方位结合双基阵阵间时间延迟的方法进行目标融合定位 ,充分利用了基阵间的相干性。仿真表明 ,该方法具有较高的定位精度。该研究成果可直接用于空中运动目标的定位 ,也适用于地面运动目标的定位 ,还可推广到多基阵的运动目标声测被动定位。 展开更多
关键词 被动定位 双基阵 运动目标 数据融合 定位算法 低空飞行 目标方位 时间延迟 数值仿真 定位精度
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面向TDOA被动定位的定位节点选择方法 被引量:12
15
作者 郝本建 王林林 +1 位作者 李赞 赵越 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期462-468,共7页
该文主要研究一种面向到达时间差(TDOA)被动定位的定位节点选择方法。首先,通过经典的闭式解析算法将TDOA非线性方程转化为伪线性方程,并使用位置误差的协方差矩阵来度量定位精度。其次,在可用节点数量给定的条件下,在数学上将定位节点... 该文主要研究一种面向到达时间差(TDOA)被动定位的定位节点选择方法。首先,通过经典的闭式解析算法将TDOA非线性方程转化为伪线性方程,并使用位置误差的协方差矩阵来度量定位精度。其次,在可用节点数量给定的条件下,在数学上将定位节点选择问题转化为最小化位置误差协方差矩阵的迹这一非凸优化问题。然后,将非凸优化问题凸松弛并化为半正定规划问题,从而快速有效地求解出最优的定位节点组合。仿真结果表明,所提节点优选方法的性能非常接近穷尽搜索方法,而且克服了穷尽搜索方法运算复杂度高、时效性差的不足,从而验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 到达时间差 被动定位 节点优选
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水声被动定位中的互相关峰模糊现象及解模糊算法研究 被引量:5
16
作者 安良 陈励军 方世良 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期2948-2953,共6页
为解决水声被动定位算法中由于互相关峰模糊导致的信号到达时间差估计错误问题,该文提出一种基于水声传播特性的解模糊算法。利用水声传播射线模型研究了互相关峰模糊现象的物理成因,得到了浅海信道条件下多路径传播形成的多个互相关峰... 为解决水声被动定位算法中由于互相关峰模糊导致的信号到达时间差估计错误问题,该文提出一种基于水声传播特性的解模糊算法。利用水声传播射线模型研究了互相关峰模糊现象的物理成因,得到了浅海信道条件下多路径传播形成的多个互相关峰的分布规律。根据仿真得到的不同路径之间的相关峰幅度和时延特性,提出了基于互相关峰分辨及稳定相关峰跟踪的解模糊算法。对海上采集的试验数据进行了处理,结果表明该算法能够有效地纠正互相关峰模糊导致的到达时间差估计错误。 展开更多
关键词 水声被动定位 水声传播射线模型 达到时间差估计 相关峰模糊
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广义相关时延估计在被动定位系统中的应用研究 被引量:19
17
作者 马雯 黄建国 《探测与控制学报》 CSCD 2000年第3期51-54,共4页
广义相关是解决时延估计的重要技术措施 ,采用极大似然加权进行时延估计时方差可达到克拉美罗界。计算机仿真结果和湖试数据分析表明 ,将广义相关时延估计法应用于被动定位系统可以获得较高的定位精度。另外 。
关键词 广义相关 时延估计 被动定位
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机载红外搜索跟踪系统被动定位滤波算法研究 被引量:5
18
作者 冯国强 李伟仁 李战武 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期606-611,共6页
首先用扩展卡尔曼滤波算法构建了机载红外搜索跟踪系统被动定位滤波模型,然后针对该滤波算法要求先验的噪声统计及存在系统观测模型线性化误差影响滤波精度的特点,利用虚拟噪声技术,提出了适合于红外搜索跟踪系统被动定位的自适应扩展... 首先用扩展卡尔曼滤波算法构建了机载红外搜索跟踪系统被动定位滤波模型,然后针对该滤波算法要求先验的噪声统计及存在系统观测模型线性化误差影响滤波精度的特点,利用虚拟噪声技术,提出了适合于红外搜索跟踪系统被动定位的自适应扩展卡尔曼滤波算法,该算法实时地估计了虚拟噪声的统计特性,减小了线性化误差,提高了非线性滤波的精度。仿真结果表明,在完全相同的初始条件下,自适应扩展卡尔曼滤波对目标距离和速度的估计结果明显优于扩展卡尔曼滤波,此算法具有很高的工程应用价值。 展开更多
关键词 红外搜索跟踪系统 被动定位 扩展卡尔曼滤波 自适应扩展卡尔曼滤波 虚拟噪声
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基于激光通信链路的机载IRST被动定位方法 被引量:2
19
作者 陈鑫 王海晏 +2 位作者 徐强 王芳 台起龙 《电光与控制》 北大核心 2013年第6期40-44,共5页
为了实现机载IRST高精度、快速被动定位,针对一般机间数据链对大容量实时图像传输的限制问题,提出了基于激光数据链路的机载IRST被动定位方法。分析了定位原理和激光链路建立、红外图像配准融合、红外目标检测的过程。在研究UKF算法的... 为了实现机载IRST高精度、快速被动定位,针对一般机间数据链对大容量实时图像传输的限制问题,提出了基于激光数据链路的机载IRST被动定位方法。分析了定位原理和激光链路建立、红外图像配准融合、红外目标检测的过程。在研究UKF算法的基础上,考虑到观测方程的非线性和测量噪声的影响,利用UKF方法对目标的状态参数进行估计。仿真实验表明,这种算法得到较好的距离和速度估计精度,而且在提高机载IRST采样频率后,可以进一步提高被动定位精度。 展开更多
关键词 机载IRST 被动定位 激光链路 UKF
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海洋监视卫星无源被动定位精度分析 被引量:9
20
作者 沈如松 张育林 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期35-39,共5页
分析了利用三星编队卫星对海上目标进行无源侦察、监视的原理,建立了利用时差定位法进行定位的精度模型,在此基础上推导了卫星对目标的定位精度与卫星编队构型、轨道高度、与目标的相对位置及卫星定轨精度和测量误差的关系。对模型进行... 分析了利用三星编队卫星对海上目标进行无源侦察、监视的原理,建立了利用时差定位法进行定位的精度模型,在此基础上推导了卫星对目标的定位精度与卫星编队构型、轨道高度、与目标的相对位置及卫星定轨精度和测量误差的关系。对模型进行了仿真计算和分析,仿真结果表明:合理增加卫星间的基线长度,保持卫星编队构型及其与目标间相对位置的均匀性可以有效提高卫星对目标的定位精度。 展开更多
关键词 海洋观测卫星 无源定位 轨道测量 精度分析 海洋监视卫星 无源被动定位 精度模型 卫星编队 定位精度 相对位置
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