【摘要】：聲學(xué)多普勒測(cè)速聲納是利用多普勒效應(yīng)原理,精確測(cè)量平臺(tái)對(duì)地絕對(duì)或?qū)λ鄬?duì)速度的一種重要海洋觀測(cè)儀器,已廣泛應(yīng)用在海洋資源開(kāi)發(fā)、導(dǎo)航控制、航道測(cè)量等諸多領(lǐng)域;隨著作業(yè)需求的不斷提高,精確測(cè)速問(wèn)題一直受到人們的關(guān)注。本文著重圍繞未知非平穩(wěn)測(cè)速噪聲中的速度估計(jì)問(wèn)題,從自適應(yīng)濾波處理角度研究了提高測(cè)速估計(jì)精度的方法。聲吶性能受環(huán)境影響嚴(yán)重,而未知非平穩(wěn)噪聲假設(shè)更符合聲學(xué)多普勒測(cè)速聲吶的噪聲模型�；凇昂裎病痹肼暦植嫉乃俣裙烙�(jì)或魯棒性速度估計(jì)等方法解決了經(jīng)典卡爾曼濾波的不足,然而,由于參數(shù)需要人為設(shè)計(jì),實(shí)際應(yīng)用具有一定的局限性。本文基于變分貝葉斯方法研究噪聲統(tǒng)計(jì)模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)未知非平穩(wěn)測(cè)速噪聲的實(shí)時(shí)推斷,在此基礎(chǔ)上,利用變分貝葉斯卡爾曼自適應(yīng)濾波算法(VBAK,Variational Bayes Adaptive Kalman Filter)實(shí)現(xiàn)對(duì)速度信息的最優(yōu)估計(jì)。我們從以下兩個(gè)角度評(píng)估VBAK算法性能:1)構(gòu)建了兩個(gè)典型測(cè)速場(chǎng)景,并通過(guò)直接性指標(biāo)(RMSE、CEE%、EE%)和間接性指標(biāo)(估計(jì)誤差與真實(shí)誤差相關(guān)系數(shù))對(duì)VBAK算法進(jìn)行了定量評(píng)估;2)通過(guò)處理外場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)評(píng)估了VBAK算法的實(shí)際應(yīng)用效果。結(jié)果表明:VBAK算法相比于經(jīng)典Kalman濾波算法優(yōu)勢(shì)明顯,能夠較好地解決未知非平穩(wěn)噪聲情況下的聲學(xué)多普勒測(cè)速信息估計(jì)問(wèn)題,估計(jì)精度得到進(jìn)一步提高,達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U666.7
【圖文】：

圖 4.13 外場(chǎng)試驗(yàn)場(chǎng)景理結(jié)果納基陣坐標(biāo)系下x 軸、y軸分速度、合速度以及 GPS 測(cè)量平臺(tái)運(yùn)所示。1234x軸1234y軸0 200 400 600 800 1000 12002345time: s速合度MeasurementGPS圖 4.14 外場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)

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1 王拓;呂志偉;殷實(shí);王賀;;北斗多普勒測(cè)速精度的分析[J];測(cè)繪信息與工程;2012年02期

2 王宏湯;;多普勒測(cè)速與短期頻率穩(wěn)定度[J];宇航計(jì)測(cè)技術(shù);1981年02期

3 劉世剛,秦鏡明;微波多普勒測(cè)速實(shí)驗(yàn)[J];大學(xué)物理實(shí)驗(yàn);1998年03期

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本文編號(hào)：2731457