基于多个传感器的到达时间差的短基线定位方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多个传感器的到达时间差的短基线定位方法，具体步骤如下：1.建立水下目标短基线定位的模型，读取传感器位置参数、相邻传感器之间的距离和到达时间差测量值；2.构造短基线定位模型的不等式约束条件，引入误差参数对约束条件进行补偿；设计了一种等式与不等式的定位约束条件；3.通过获取的到达时间差测量值，构造最小化到达时间差测量值误差的方程；4.结合步骤2和3的方程，构造具有等式和不等式约束的凸优化定位方程，并用凸优化工具箱求解目标位置。

【技术实现步骤摘要】
基于多个传感器的到达时间差的短基线定位方法
本专利技术属于水下声源定位领域，具体涉及一种基于多个传感器的到达时间差的短基线定位方法。
技术介绍
水下短基线定位一般指使用间隔很短的传感器阵列进行水下目标定位，所有传感器的载体可以在舰艇或水下无人潜航器等航行器设备上。短基线定位的优势在于对所有接收信号的处理可以不需要传输，仅在一个航行器设备上进行。短基线的定位精度是一个重要的问题，由于传感器之间距离比较短，所有传感器获取的到达时间差参数大小差别不大，同时由于洋流影响使得传感器位置有细小的变化，这些都给到达时间差定位增加了难题。本专利技术将到达时间差定位方法与短基线定位方法结合起来，在四个传感器的情况下使用凸优化的方法完成定位，这是目前尚未被研究的。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是利用多个距离相同且很近的传感器阵列进行到达时间差定位。技术方案：基于多个传感器的到达时间差的短基线定位方法的技术方案如下：(1)建立水下目标短基线定位的模型，读取传感器位置参数、相邻传感器之间的距离和到达时间差测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多个传感器的到达时间差的短基线定位方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)建立水下目标短基线定位的模型，读取传感器位置参数、相邻传感器之间的距离和到达时间差测量值；/n(2)构造短基线定位模型的不等式约束条件，引入误差参数对约束条件进行补偿；设计了一种等式与不等式的定位约束条件；/n(3)通过获取的到达时间差测量值，构造最小化到达时间差测量值误差的方程；/n(4)结合步骤(2)和(3)的方程，构造具有等式和不等式约束的凸优化定位方程，并用凸优化工具箱求解目标位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于多个传感器的到达时间差的短基线定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)建立水下目标短基线定位的模型，读取传感器位置参数、相邻传感器之间的距离和到达时间差测量值；
(2)构造短基线定位模型的不等式约束条件，引入误差参数对约束条件进行补偿；设计了一种等式与不等式的定位约束条件；
(3)通过获取的到达时间差测量值，构造最小化到达时间差测量值误差的方程；
(4)结合步骤(2)和(3)的方程，构造具有等式和不等式约束的凸优化定位方程，并用凸优化工具箱求解目标位置。


2.根据权利1所述的基于多个传感器的到达时间差的短基线定位方法，其特征在于，步骤(1)中，水下目标短基线定位的模型表示为
水下目标坐标为u＝[x，y，z]T，有至少四个传感器参与定位，传感器坐标为si＝[xi，yi，zi]T，i＝0，1，2，3，其中参考传感器坐标为s0，其他传感器的坐标是已知的；
目标到传感器的距离可以表示为



传感器i与参考传感器接收的到达时间差测量值为
ri，0＝ri-r0+ni，i＝1，2，3(2)
式中ni为测量噪声。


3.根据权利1所述的基于多个传感器的到达时间差的短基线定位方法，其特征在于，步...

【专利技术属性】
技术研发人员：张贞凯，江峰，林云航，孟天次，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32