有限空间液态场中基于优化EKF的双曲面水声定位方法研究.pdfVIP

第24卷 第 11期 传 感 技 术 学 报 V01．24 NO．11 2011年 11月 CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORS NOV．2011 ResearchonOptimalEKFBasedHyperboloidPositioningMethodinConfinedUnderwaterSpace XUYaosong ，LIYibo，FUTongling，JINShijiu ，1．StateKeyLaboratoryofPrecisionMeasuringTechnologyand frm“Pn ，TianfinUniversity，Tianfin300072，China；、 ＼2．FacultyofElectricalandControlEngineering，LiaoningTechnicalUniversity，HuludaoLiaoning125105，China ， Abstract：The performance ofacoustic source positioning is affected by multipath interference in confined underwaterspace．AnoptimalEKFbasedhyperboloidpositioningmethodwasproposedtoimprovetheaccuracyand , robustnessofpositioninginconfinedundewr aterspace，whichcombinesthegeometricalandstatisticalapproach．The hyperboloidpositioningresultbasedonChanmethodwasusedastheinitialestimateofEKFstateequation．Thepo— sitioningresultwasusedtoadjustthemeasurementsandtheoptimalEKFwasrealizedbypredicativeerror．Results obtainedbytheproposedmethodwerecomparedwith Chanmethodbysimulationsand experiments．Theresults show that the accuracy and robustness of the proposed positioning method in confined undewr ater space outperformedChanmethod． Keywords：undewrateracoustic；confinedundewr aterspace；hyperboloidpositioning；TDOA；EKF EEACC：6140M；7320Q；7210G doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2011．11．014 有限空间液态场中基于优化EKF的双曲面水声定位方法研究术 徐耀松 ，李一博 ，付铜玲 ，靳世久 f，1．天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津 300072；、 2．辽宁工程技术大学电气与控制工程学院，辽宁 葫芦岛 125105 摘 要 ：针对有限空间液态场中多途干扰导致声源定位方法性能下降问题，提出一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的双曲面 定位方法，将基于 Chan方法的双曲面定位估计结果作为EKF状态方程的初始值，然后利用定位结果对本次测量进行修正，实 现基于预测误差的优化EKF算法。通过仿真和实验对本文提出的方法与常用的Chan方法进行了比较，结果表明本文提出的 方法在定位准确性和定位鲁棒性方面优于Chan方法。 关键词 ：水声：有限空间：双曲面定位；TDOA；EKF 中图分类号：TN911．72