任意形状三元阵水下目标三维被动定位算法

"任意形状三元阵水下目标被动定位研究 (2012年)" 本文主要探讨了水下目标被动定位技术的一种创新方法，针对传统三元阵在安装布放和定位信息维度上的局限性。传统三元阵，通常由等间距的声压水听器组成，仅能提供二维位置信息，这对实际应用中的灵活性和精度提出了挑战。作者刘志坤等人提出了一种基于矢量水听器的任意形状三元阵三维定位算法，旨在解决这些问题。 该算法引入了一个矢量水听器和两个声压水听器来构建阵列，利用矢量水听器的独特优势——不仅能检测声压，还能测量声波的相速度，从而获取目标的方位角信息。在此基础上，他们推导出了在任意形状三元阵条件下计算目标俯仰角和距离的数学模型，实现了对目标完整三维位置的精确估计。 实验在消声水池中进行，结果显示，新方法能够在环境噪声干扰下有效定位声源，表现出良好的性能和稳定性，具备实际工程应用的潜力。这一研究成果对于提升水下目标定位的精度和适应性具有重要意义，特别是在潜艇跟踪、海洋环境监测等领域有广泛的应用前景。 论文还讨论了现有三元阵定位技术的不足，如需要严格的安装条件和二维定位的限制。通过引入矢量水听器，不仅简化了阵列结构，降低了复杂度，还降低了成本，因为不再需要额外的传感器来获取第三维度信息。这为水声通信和海洋探测技术的进步开辟了新的方向。 关键词：被动定位；三元阵；矢量水听器 中图分类号：TN953 DOI：10.3963/j.issn.2095-3844.2012.06.042 基金资助：国防科技预研项目 本文的贡献在于提供了一种更加灵活和高效的水下目标定位解决方案，对于提高水声探测系统的实用性和智能化水平具有显著作用。同时，这种方法也展示了矢量水听器在水声传感领域的广阔应用前景。