Page 286 - 应用声学2019年第4期

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z 比，本文提出的MSC方法可有效提高边缘区域定位
精度；同时，在传统方法定位精度较优的区域，本文
c b 优化方法亦可保持较高精度，可见优化筛选并不会
a
筛除有效数据。
R
x

ᓈᛡ٨ ឴ԩਫ਼ద฾ᡰ஝૶
B
C
A
᜻ѳߕ᫼ጸՌ
ᝍካਫ਼దߕ᫼ᄊ ω
y
图 2 立方体阵示意图 −
ᝠካਫ਼ద ω ᄊࣱکϙ ω
Fig. 2 Schematic diagram of cubic array
−
ᝠካՊߕ᫼ ω-ω
R 为球形半径，r 为阵元所在平面截面圆半
径， 阵元坐标分别为 (x A , y A , z A )、(x B , y B , z B )、 ᝺Ꮆኙᤥ᫃ᬍ η
(x C , y C , z C )、(x a , y a , z a )、(x b , y b , z b )、(x c , y c , z c )，航
൤ ᠇
−
行器的真实位置坐标为 (x 0 , y 0 , z 0 )，解算位置坐标 Ѽࠀࣱکϙ ω ൤᠇
为(x, y, z)。
−
−
设球形半径 R = 200 m，接收信号功率均大 ω-ω తܸϙኙᬔ ω-ω త࠵ϙኙᬔ
于检测门限，检测门限大于噪声功率，取球体
覆盖空间内最大声速误差为 0.2 m/s，时延误差
N ኙᬔ˔஝ܸ̆η
∆t i ∼ U(0, 0.006t )，同一声源坐标下测距 100 次取
′
i
平均值，取筛选门限η = 3，即每次定位从15个定位 Y
数据中筛除3个定位数据。 ѻᬔᄱऄࠀͯ஝૶ᚸ
Ռࣳ४҂తጼࠀͯፇ౧
根据第2节所述，方法流程如图3所示。
选取航行器高度为 100 m，遍历此高度整个圆 图 3 MSC 短基线定位优化方法流程图
形范围，仿真结果如图4所示。 Fig. 3 Flow chart of optimization algorithm of
对比图 4(a) 和图 4(b)可以看出，与传统方法相 MSC short baseline positioning

1.4
1.2 1.3
1.2
1.0
ᇊս䈟ᐞ/m 0.8 1.1
1.0
0.6
0.9
0.4 0.8
1.1 1.1 1.2 0.7
0.2 1.3 1.2 1
0.9 1
1.1 0.8 0.8 0.9 1.1 0.6
0 1 0.8 0.6 0.7 1 1.2
0.6
150 1.2 0.9 1 0.7 0.6 0.7 0.6 0.5
100 1.2 0.9 0.6 0.7 0.8 0.9 1.1
50 1.1 0.8 100 150
0.9 1
1
0 1.1 1.2 50
-50 1.2 1.2 0
-50
-100 -100 ᓈᛡ٨ਫ਼ښඵࣱ᭧ x/m
-150 -150
ᓈᛡ٨ਫ਼ښඵࣱ᭧ y/m
(a) ௄͖ӑ