文章摘要
李鑫,郭良浩,章伟裕,徐鹏,陈连荣,段正辰.水平线列阵方位—相速度联合的卡尔曼滤波方法*[J].,2023,42(3):443-453
水平线列阵方位—相速度联合的卡尔曼滤波方法*
Kalman filter method using bearing and phase velocity in horizontal linear array
投稿时间:2022-01-13  修订日期:2023-05-07
中文摘要:
      传统的水下被动测向方法通过波束形成估计目标角度,水平线列阵波束形成中的参考声速应使用声传播的相速度,在被动测向中,由于声源距离未知,因此在对目标角度估计时选取的参考声速与接收阵处的相速度往往存在偏差,从而影响测向精度。本文提出了一种水平线列阵方位-相速度联合的纯方位扩展卡尔曼滤波方法,该方法引入相速度作为估计状态量以此校准参考声速,提高测向精度,进而改善了由于测向误差较大引起的纯方位扩展卡尔曼滤波算法跟踪结果发散的问题。浅海传播条件下的数值仿真结果表明,改进方法较常规纯方位扩展卡尔曼滤波算法具有更高的跟踪精度及稳健的跟踪性能。
英文摘要:
      The conventional underwater passive direction finding method estimates the target angle through beamforming . The reference sound velocity in horizontal linear array beamforming should use the phase velocity of sound propagation . In passive direction finding, because the target distance is unknown, there is a deviation between the reference sound velocity selected in the target angle estimation and the phase velocity, which affects the direction finding accuracy. In this paper, a bearing only extended kalman filter method using bearing and phase velocity in horizontal linear array is proposed. In this method, the phase velocity is added as the estimated state quantity to calibrate the reference sound velocity, improve the direction finding accuracy, and then improve the divergence of tracking results of bearings only extended Kalman filter algorithm caused by large direction finding error. The numerical simulation results show that the improved algorithm has higher tracking accuracy and robust tracking performance compared with the conventional bearing-only extended kalman filter algorithm in shallow sea.
DOI:10.11684/j.issn.1000-310X.2023.03.001
中文关键词: 参考声速  相速度  纯方位扩展卡尔曼滤波  
英文关键词: reference sound velocity  phase velocity  bearing-only extended Kalman filter  
基金项目:
作者单位E-mail
李鑫 中国科学院声学研究所 声场声信息国家重点实验室 北京 中国科学院大学 北京 3283639378@qq.com 
郭良浩* 中国科学院声学研究所 声场声信息国家重点实验室 北京 中国科学院大学 glh2002@mail.ioa.ac.cn 
章伟裕 中国科学院声学研究所 声场声信息国家重点实验室 北京 中国科学院大学 zwy@mail.ioa.ac.cn 
徐鹏 中国科学院声学研究所 声场声信息国家重点实验室 北京 中国科学院大学 xupeng@mail. ioa. ac. cn 
陈连荣 中国科学院声学研究所 声场声信息国家重点实验室 北京 中国科学院大学 chenlianrong@mail.ioa.ac.cn 
段正辰 中国人民解放军部队 927277455@qq.com 
摘要点击次数: 672
全文下载次数: 781
查看全文   查看/发表评论  下载PDF阅读器
关闭