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长基线高精度定位方法研究与实现
| 论文题名： | 长基线高精度定位方法研究与实现 |
| 关键词： | 长基线定位系统;几何距离;均方误差;目标位置;高精度定位 |
| 摘要： | 本文源于长基线导航定位系统，研究如何提高水下目标的定位精度，完成算法原理的仿真分析和软件功能的设计实现。 对于长基线导航定位系统而言，其最重要的功能就是提供连续、可靠的目标运动轨迹。因此提高定位精度是定位系统最核心的工作，也是其中的难点和重点。本文分别从定位算法优化、系统误差修正两个方向入手，提升系统的定位精度。 在定位算法优化这一部分中，本文首先讨论了长基线定位系统中常用的球面交汇模型和双曲面交汇模型，这种方法简单直观、运算量小，但每次解算需要的阵元个数是固定的，因此无法利用冗余阵元进行求解。为了充分利用各个阵元的脉冲信息，文中基于最优化理论推导了长基线定位的迭代公式，在存在测距误差的情况下，使解算点到所有阵元之间的实测距离与几何距离的均方误差达到最小，获得目标位置的最优解。而后对两种算法的定位精度进行了仿真分析，得出在相同的条件下“优化算法”比“交汇算法”的定位误差更小，算法性能更加稳定。 在系统误差修正这一部分中，首先分析讨论了可能引发定位误差的各项因素，包括测时误差、阵位误差、声速误差以及目标自身运动，并针对每种情况提出了相应的解决方案；然后基于面向对象的思想，在Windows/中标麒麟平台上利用跨平台类库Qt实现了各种功能，各功能模块间代码独立、耦合度低，并且可以根据实际情况进行添加和移除，实现目标的高精度导航定位。 本文介绍的高精度定位算法已经应用于两套长基线导航定位系统中，在水池联调、湖上试验、海上试验中发挥了重要的作用，算法的性能得到了充分验证。文中最后对海试数据进行了分析处理，给出了目标的定位精度，满足了实际的使用需求。 |
| 作者： | 李翔宇 |
| 专业： | 水声工程 |
| 导师： | 王逸林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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