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不确定海洋环境中的模态子空间重构稳健定位方法

刘宗伟 孙超 向龙凤 易锋

不确定海洋环境中的模态子空间重构稳健定位方法

刘宗伟, 孙超, 向龙凤, 易锋
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  • 实际的海洋是一个不确定的声传播环境,常规的匹配场方法在进行目标定位时会遇到环境失配的问题,导致定位性能下降. 在不确定的海洋环境中,声场传播中的一部分简正波模态受到声场不确定性的影响较小. 基于此,本文提出了一种模态子空间重构的稳健定位方法. 该方法使用稳定的模态来重构拷贝场向量,相比于常规匹配场定位方法中使用全阶模态来构造拷贝场向量,其定位结果更加稳健. 利用计算机仿真数据和海试数据进行了定位性能分析,并给出了常规匹配场定位方法和稳健最大似然定位方法作为对比. 研究结果表明:1)不确定海洋环境中,常规匹配场定位方法即使在较高的信噪比条件下其定位性能也较差. 2)模态子空间重构定位方法的性能优于常规匹配场定位方法和稳健最大似然方法.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11274252)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-08-26
  • 修回日期:  2013-09-26
  • 刊出日期:  2014-02-05

不确定海洋环境中的模态子空间重构稳健定位方法

  • 1. 西北工业大学航海学院, 西安 710072
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11274252)资助的课题.

摘要: 实际的海洋是一个不确定的声传播环境,常规的匹配场方法在进行目标定位时会遇到环境失配的问题,导致定位性能下降. 在不确定的海洋环境中,声场传播中的一部分简正波模态受到声场不确定性的影响较小. 基于此,本文提出了一种模态子空间重构的稳健定位方法. 该方法使用稳定的模态来重构拷贝场向量,相比于常规匹配场定位方法中使用全阶模态来构造拷贝场向量,其定位结果更加稳健. 利用计算机仿真数据和海试数据进行了定位性能分析,并给出了常规匹配场定位方法和稳健最大似然定位方法作为对比. 研究结果表明:1)不确定海洋环境中,常规匹配场定位方法即使在较高的信噪比条件下其定位性能也较差. 2)模态子空间重构定位方法的性能优于常规匹配场定位方法和稳健最大似然方法.

English Abstract

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