水下声学定位系统中群目标识别方法
浅海石油地震勘探中海底检波器的定位是用声学定位系统实现的,本文提出的采用跳频时延方式对声学定位应答器进行编码
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- 中国石油大学(华东)
随着海洋强国战略的实施,对水下高精度快速定位技术提出了更高的要求。水下声学定位精度受多种误差源影响,而定位结构是影响定位精度的关键误差源之一。在水下声学定位中,浮标结构的布设、走航式测量船的航迹规划、换能器声基线阵的布设等,都直接影响到水下应答器的解算精度,定位几何结构不好时,还会在定位解算过程中出现病态问题,因此有必要对水下定位的定位几何结构进行研究与探索。基于此,本文进行了以下几个方面的研究:1.总结了水下声学定位系统的定位方法,分析了在定位过程中存在的误差源。2.根据水下声学定位系统的定位原理,将水下定位中定位结构最优化问题转化为求取GDOP最小值问题,构建了最优定位结构的圆锥模型,推导了最优定位结构的约束条件。仿真分析了圆锥模型的半径、应答器水深、浮标个数与定位精度的函数关系,探究分析了几种常见的水下定位结构与定位精度之间的变化规律。3.推导了GDOP的数学期望计算公式,建立了GDOP数学期望与声线高度角的函数关系,找出...
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- 长安大学
约占地球表面积71%的海洋是人类资源环境可持续发展的希望,海洋强国战略承载着中华民族伟大复兴的中国梦。然而,当前我国海洋形势十分严峻,国家主权和海洋权益正面临巨大挑战。构建高精度的海底控制网尤为重要,水下定位技术单调、手段匮乏,陆海空地理空间信息未形成统一体系,因此迫切需要对水下定位展开深入研究。在“海洋大地测量基准与海洋导航新技术”重点研发计划的支撑下,展开了对水下声学定位中相关的一系列关键技术问题进行了研究。现将主要工作总结如下:1、以水下声学定位的基本原理为切入点,介绍了现有水声定位系统以及组合定位系统的原理和系统组成,从原理和实用性出发,分析了各个系统的适用条件和优缺点。2、从水面误差、水下误差和其他误差三个方面,详细阐述分析了水下声学定位过程中的误差源,重点研究了影响水下定位精度的主要误差源。针对6种经典声速经验模型:Dell Grosso、Wilson、Leory、Mackenzie、EM和Medwin,利用实测的A...
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- 长安大学
海洋是人类资源环境可持续发展的希望,海洋强国战略承载着中华民族伟大复兴的中国梦,然而我国海洋形势十分严峻,水下自主导航与长期观测基本上是空白,因此迫切需要对水下定位开展研究。本文是在国家重点研发计划“海洋大地测量基准与海洋导航新技术”课题的支撑下,开展了水下声学定位所涉及到一些关键技术问题的研究工作。主要研究和结论如下:1、归纳总结了水下定位技术和声速改正模型的国内外研究进展,介绍了水声定位系统和组合定位系统,并分析了各种系统的适用条件和优缺点。介绍了水下声学定位的误差源以及提高精度的方法,系统研究了用于声速计算的ARGO数据和间接测量法需要的声速经验模型,包括Dell Grosso、Wilson、Leroy、Mackenzie、EM、Medwin等6种。实测数据计算表明:Dell Grosso模型计算的声速值与其他模型的偏差值比较大,不同模型声速值与温度、盐度变化的关系中,除Dell Grosso模型外,其他模型的吻合度较高。...
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- 中国石油和化工标准与质量
水下声学定位以声波为载体,通过其在信号发射与接收设备间的传播进而解算得到观测物体在水下的位置。任何测...
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- 中国石油大学(华东)
随着国家海洋战略的推进,水下高精度定位需求日益扩大。声波作为唯一能够在海水中远距离传播的信息载体,在水下高精度定位中起着重要的作用。然而声速的误差作为水下定位中主要的误差源,会导致定位精度的下降,因此有必要在水下定位中进行声速改正。此外,当声波入射角较大(定位几何结构不好)时,会导致逐层跟踪迭代计算入射角发散,无法定位;当水深较深时,逐层跟踪定位效率下降。针对上述问题,本文进行了以下几个方面的研究:1.本文对水声定位系统进行了介绍并分析了定位中存在的误差源。2.介绍了几种声速改正的方法,并在此基础上提出了一种组合定位方法,通过算例对多种声速改正方法进行了比较分析。3.针对分层等梯度声线跟踪方法在声线入射角较大时定位失败的原因进行了理论分析,找出了引起定位失败的原因—入射角迭代失败。提出了改进的方法并通过理论和算例对该方法进行了验证,该方法在声波大角度入射的情况下具有很好的定位效果。4.针对分层等梯度声线跟踪方法在水深较深的情况下...
(本文共85页)
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