基于正交移动双水下自主潜航器的水下合作目标定位方法

赵 晨 乔 钢 周 锋

(哈尔滨工程大学水声技术重点实验室 哈尔滨 150001)

(工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 哈尔滨 150001)

(哈尔滨工程大学水声工程学院 哈尔滨 150001)

1 引言

近年来，随着水声及无线通信技术的发展，水下传感器网络在海洋资源开发，水下环境获取，水下目标探测等领域具有越来越重要的作用[1,2]。随着水声通信技术的不断进步，基于水声通信网络中的目标定位方法也成为了水声技术研究的热点课题[3]。

大范围水下目标定位常用于远海，深海目标定位，具有较大的应用背景，是水声定位研究的主要方向之一[4]。传统大范围水下目标定位方法，利用水下传感器组网实现定位。基于水下传感器网络的定位方法，需要利用布置在海底的潜标节点作为锚点，利用目标与锚点之间的通信完成定位过程。通常采用目标与节点间的信号传播时延测量(Time-Of-Arrival, TOA)或信号传播时延差(Time Difference Of Arrival, TDOA)的测距定位方法，或者利用测量目标到各个接收信号之间的方位角(Angle Of Arrival, AOA)和利用多跳信标间通信(DVHop)的非测距定位方法[5–7]。在大范围海域中，通过增加网络中通信节点个数，可以有效扩大定位覆盖范围[8]。该种方法在定位范围增加的情况下，通信节点个数需要成倍数地增长，并且需要在定位前布置好水下节点的位置，不利于未知区域定位和隐蔽定位。另一种常规方法采用区域划分，对定位区域进行划分，每个区域内，利用水面甲板单元携带的大型超短基线基阵，对目标进行定位[9]。……