本文關鍵詞： 跟蹤定位 均方根誤差 卡爾曼濾波算法 聲場分布 陣元數(shù)目 經(jīng)驗正交函數(shù) 線列陣 定位精度 信號信噪比 卡爾曼濾波方法 　出處：《聲學學報》2017年01期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：在水平非均勻分布的淺海環(huán)境中,針對移動聲源跟蹤時,聲速剖面的變化會對聲場產(chǎn)生影響,提出了一種利用集合卡爾曼濾波算法的聲速剖面跟蹤反演和移動聲源跟蹤定位的方法。首先,將聲速剖面進行距離和深度的參數(shù)化表示,從而將對聲速剖面的跟蹤轉(zhuǎn)化為對聲速剖面前3階經(jīng)驗正交函數(shù)系數(shù)的跟蹤;其次,通過將聲源狀態(tài)信息和聲速剖面信息表示為狀態(tài)變量,而將垂直線列陣接收到的聲場信息作為測量值建立狀態(tài)-測量模型,然后利用集合卡爾曼濾波方法對模型狀態(tài)變量進行跟蹤。仿真結(jié)果得出:聲速剖面跟蹤反演的均方根誤差和移動聲源跟蹤定位的絕對誤差都非常小,對聲源的跟蹤定位精度很高。并且通過增加集合樣本數(shù)、增加接收信號信噪比以及增加接收陣元數(shù)目都可以提高跟蹤定位結(jié)果精度。最后,利用東海實驗數(shù)據(jù)對本方法進行了驗證。
[Abstract]:In the shallow water environment with horizontal non-uniform distribution, the change of sound velocity profile will affect the sound field when the moving sound source is tracked. A method of acoustic profile tracking inversion and moving sound source tracking based on set Kalman filter algorithm is proposed. Firstly, the sound velocity profile is parameterized for distance and depth. Thus, the tracking of the sound velocity profile is transformed into the tracking of the first three order empirical orthogonal function coefficients of the sound velocity profile. Secondly, the sound source state information and the sound velocity profile information are expressed as state variables. Taking the sound field information received by the vertical linear array as the measurement value, the state-measurement model is established. The simulation results show that the root mean square error of acoustic profile tracking inversion and the absolute error of moving sound source tracking location are very small. The tracking accuracy of sound source is very high, and the accuracy of tracking and localization can be improved by increasing the number of samples, increasing the SNR of received signal and increasing the number of receiving array elements. The experimental data of the East China Sea are used to verify this method.
【作者單位】： 西北工業(yè)大學海洋聲學信息感知工業(yè)和信息化部重點實驗室;西北工業(yè)大學航海學院;
【基金】：國家自然科學基金項目(11174235)資助
【分類號】：P733.2

【相似文獻】

相關期刊論文 前4條

1 張慧;梁坤;丁炳英;;人員跟蹤定位系統(tǒng)防雷、擴容線路設計改造[J];中國西部科技;2010年22期

2 郭文晨;王長坤;;基于GSM和GPS的跟蹤定位裝置的設計[J];科技廣場;2014年03期

3 王華亮;鄧偉;景永剛;;DS-SS在水聲跟蹤定位系統(tǒng)中的性能分析[J];聲學技術(shù);2010年04期

4 ;[J];;年期

相關會議論文 前5條

1 鄭金錄;;兗煤澳大利亞煤礦井下個人應急系統(tǒng)和跟蹤定位技術(shù)的應用[A];煤炭機電與自動化實用技術(shù)[C];2012年

2 朱青霞;劉笑覺;;微重力火箭跟蹤定位系統(tǒng)的技術(shù)研討[A];空間探測的今天和未來——中國空間科學學會空間探測專業(yè)委員會第七次學術(shù)會議論文集（上冊）[C];1994年

3 郭武奎;孫國輝;丁小軍;雷紅兵;陳亞鵬;;KJ69N人員跟蹤定位系統(tǒng)推廣應用[A];全國煤礦井下安全避險及瓦斯治理技術(shù)理論與實踐[C];2011年

4 劉文舉;楊宏斌;胡鵬飛;;聲音感知在地面無人平臺中的應用展望[A];2013第一屆中國指揮控制大會論文集[C];2013年

5 賈沛璋;;艦載聲納對運動聲源跟蹤定位中的病態(tài)問題[A];1991年控制理論及其應用年會論文集（下）[C];1991年

相關重要報紙文章 前2條

1 蔣榮寶;古城煤礦升級人員跟蹤定位系統(tǒng)[N];中國礦業(yè)報;2007年

2 本報記者 冀偉;手機監(jiān)聽卡騙財沒商量 多數(shù)用戶因好奇誤入連環(huán)套[N];通信信息報;2012年

相關碩士學位論文 前10條

1 吳飛雨;基于.Net的車輛GPS跟蹤定位系統(tǒng)[D];浙江工業(yè)大學;2014年

2 雷飚;雙攝影目標跟蹤定位技術(shù)研究及應用[D];西安電子科技大學;2011年

3 呂金輝;大紅山鐵礦井下人員跟蹤定位系統(tǒng)的優(yōu)化研究[D];昆明理工大學;2011年

4 張立;基于RFID的井下跟蹤定位系統(tǒng)研究[D];大連理工大學;2009年

5 趙奇;煤礦井下人員跟蹤定位系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D];遼寧工程技術(shù)大學;2010年

6 王陸;FPGA在目標跟蹤定位中的應用研究[D];西安電子科技大學;2013年

7 程麗君;入井人員跟蹤定位系統(tǒng)方案選擇及基于Zigbee網(wǎng)絡平臺的人員跟蹤定位系統(tǒng)研究[D];重慶大學;2007年

8 李桂娟;基于ZigBee技術(shù)的病人跟蹤定位系統(tǒng)的研究與應用[D];吉林大學;2008年

9 李雪霞;基于RFID與ZigBee技術(shù)的圖書跟蹤定位系統(tǒng)的研究[D];鄭州大學;2011年

10 程麗君;入井人員跟蹤定位系統(tǒng)方案選擇及基于Zigbee網(wǎng)絡平臺的人員跟蹤定位系統(tǒng)[D];重慶大學;2007年

，

本文編號：1536997