深海分层介质中的无源声定位时差交会特性

深海分层介质中的无源声定位时差交会特性

论文摘要

利用无源声信号的到达时差对目标入水点进行定位在浅海中已有成功应用,但在深海条件下因测量区域变大、声传播路径弯曲、测量条件受限等因素,定位性能不确定度增加.针对这一问题,建立基于水平分层介质假设的多基站时差定位模型,对比了等声速介质信道与水平分层介质信道定位求解的性能差异,并结合西北太平洋夏季环境条件下的仿真算例对模型进行了验证.研究揭示了有明显等效声速差异条件下的深海时差交会变异性特征,当两基站的等效声速相接近时,等时差线趋于标准双曲线样式;当两基站的等效声速相差较大时,等时差线呈现不规则分布,一侧趋于闭合,另一侧趋于平行,且多个基站等时差线均位于闭合一侧时,定位性能明显下降.在测量系统论证和设计时应充分考虑时差交会特性,结合具体海区环境条件合理选取基阵构型和布设深度.

论文目录

  • 1 深海分层介质的时差定位问题
  •   1.1 基本假设
  •   1.2 等声速介质
  •   1.3 水平分层介质
  • 2 收敛性与适用性分析
  • 3 等时差线变异
  • 4 典型场景仿真分析
  •   4.1 场景设计
  •   4.2 声传播特性分析
  •   4.3 仿真算法
  •   4.4 结果分析
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张旭

    关键词: 无源声定位,深海,到达时差,分层介质,等效声速

    来源: 科学通报 2019年24期

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 海洋学

    单位: 中国人民解放军91550部队

    基金: 国家自然科学基金(61701504,61801481)资助

    分类号: P733.2

    页码: 2523-2536

    总页数: 14

    文件大小: 2747K

    下载量: 71

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