A ship tracking and positioning method based on electrostatic field belongs to the field of target tracking and positioning technology. Two or more ship electrostatic field measurement nodes are set up; the ship electrostatic field signal is measured in real time by measuring nodes; the electrostatic field signal is modeled by unit current source model, and the observation model of Kalman filter is established; the state information of ship is estimated by Kalman filter method with the measured electrostatic field signal as the observation value, so that the ship can be tracked and determined. Position. Advantages: The invention is used for ship target tracking and positioning. The position positioning error is less than 10 meters and the speed estimation error is less than 0.5 m/s in the range of several hundred meters. The required equipment is a general electric field measuring equipment, and it does not need complex equipment such as sonar and radar, so it can effectively solve the problem of ship target tracking and positioning.
【技术实现步骤摘要】
一种基于静电场的船舶跟踪定位方法
本专利技术属于目标跟踪定位
,具体涉及一种基于静电场的船舶跟踪定位方法。
技术介绍
船舶静态电场与船舶轴频电场都是重要的船舶水下电场信号,相比于船舶轴频电场,静电场虽然在频域特性方面没有明显的线谱特征,不利于远程探测,但其具有较大的信号量级(往往10倍、甚至20倍于轴频电场的信号量级),且有明显的通过特性。静电场信号可以由单位电流源反演得到,其中包含有位置信息,可以用来实现对船舶目标的跟踪定位。目前静电场在跟踪定位领域的应用鲜见报道,在声学环境复杂的区域,声学跟踪定位方法的性能将会因为环境干扰的影响而下降,而电信号所受影响相对较小。利用电信号跟踪定位在能见度较差环境下也能实现船舶的准确跟踪,加上目前在各类港口、水中兵器、船舶本身,都有对一定区域内船舶目标跟踪定位的需求,所以利用船舶静电场对船舶目标进行跟踪定位可以作为船舶跟踪定位的一种有效手段。鉴于上述已有技术,本申请人作了有益的设计,下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
技术实现思路
本专利技术的任务是要提供一种基于静电场的船舶跟踪定位方法,利用船舶静电场测量技术,结合船舶电场建模方法和卡尔曼滤波估计,解决对船舶目标的跟踪定位问题。本专利技术的任务是这样来完成的,一种基于静电场的船舶跟踪定位方法,包括以下步骤:S1)组建两个及以上的船舶静电场测量节点;S2)利用测量节点实时测量船舶静电场信号;S3)利用单位电流源模型对静电场信号建模,并建立卡尔曼滤波的观测模型;S4)利用卡尔曼滤波方法,以测量得到的静电场信号作为观测值对船舶的状态信息进行估计,实现对船舶的跟踪 ...
【技术保护点】
1.一种基于静电场的船舶跟踪定位方法,包括以下步骤:S1)组建两个及以上的船舶静电场测量节点;S2)利用测量节点实时测量船舶静电场信号;S3)利用单位电流源模型对静电场信号建模,并建立卡尔曼滤波的观测模型;S4)利用卡尔曼滤波方法,以测量得到的静电场信号作为观测值对船舶的状态信息进行估计,实现对船舶的跟踪定位。
【技术特征摘要】
1.一种基于静电场的船舶跟踪定位方法,包括以下步骤:S1)组建两个及以上的船舶静电场测量节点;S2)利用测量节点实时测量船舶静电场信号;S3)利用单位电流源模型对静电场信号建模,并建立卡尔曼滤波的观测模型;S4)利用卡尔曼滤波方法,以测量得到的静电场信号作为观测值对船舶的状态信息进行估计,实现对船舶的跟踪定位。2.根据权利要求1所述的一种基于静电场的船舶跟踪定位方法,其特征在于所述的步骤S1)中,测量节点间的间距根据定位距离的要求调整,定位距离越远间距越大,每个测量节点可采用测量一个方向电场分量、两个正交方向电场分量或三个正交方向电场分量的任何一种或多种组合的方式。3.根据权利要求1所述的一种基于静电场的船舶跟踪定位方法,其特征在于所...
【专利技术属性】
技术研发人员:史建伟,
申请(专利权)人:江苏伏波海洋探测科技有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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