两种TDOA定位算法在水声被动定位下的精度分析

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ＡｃｃｕｒａｃｙＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＴｗｏＴＤＯＡＡｌｇｏｒｉｔｈｍｓｉｎＰａｓｓｉｖｅＵｎｄｅｒｗａｔｅｒＡｃｏｕｓｔｉｃＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ
基站的位置为（，Ｙ），ｉ＝０，１， …，；ｉ＝０表示主站，ｉ＝１，２， …，ｎ分别表示个副站。设被测目标的位置
为ｘ，Ｙ），ｒｉ表示目标与第ｉ个副站之间的距离， △ ｒ表示目标到第ｉ个站与到主站之间的距离差］，用方程
ｇｏｒｉｔｈｍ，ａｎｉｍｐｒｏｖｅｄＴａｙｌｏｒａｌｇｏｒｉｔｈｍｗｈｉｃｈｉｓｕｓｅｄｉｎｐａｓｓｉｖｅｕｎｄｅｒｗａｔｅｒａｃｏｕｓｔｉｃｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｉｓａｌｓｏｄｅｓｃｉｂｒｅｄ．Ｆｒｏｍｔｈｅ
【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】ＴＤＯＡ；ＲＭＳＥ；Ｃｈａｎｌｇａｏｒｉｔｈｍ；Ｔａｙｌｏｒａｌｇｏｒｉｔｈｍ
ｌ引言
随着对海洋军事需求和经济需求的不断增长以及人类在海洋的活动范围和活动频度的迅速增加，水声定位技术越来越受到人们的重视，尤其是被动定位在民用和军用两方面都有着广泛的应用前景，广泛应用于海洋水下搜索救援、水下物品打捞、海洋油田水下管道定位、水下探矿、水下考古等民用领域，以及海军实验靶场对潜艇、鱼雷等水下装备定位、导航等军事领域 ¨ 。本文主要研究了ＴＤＯＡ算法在水下被动定位系
法，并将其在水声被动定位系统中进行了仿真和性能比较，从最终仿真结果中得出较适合实际水下信道的定位
算法。
【关键词】时间差；均方误差；Ｃｈａｎ算法；Ｔａｙｌｏｒ算法【中图分类号】ＴＮ９５３【文献标志码】Ａ
表示为ｒｒ２０＝（ — ｏ）＋（Ｙ— Ｙｏ）
｛ｒ＝（一）＋（Ｙ — Ｙｉ）
【Ａｒ＝ｒ一ｒ０＝ｃｄｉ
（１）
・算法觌・
（１．西安工业大学
电子信息工程学院，陕西
Biblioteka Baidu
西安７１ＯＹ２１；２．中国兵器工业试验测试研究院，陕西华阴７１４２００）
【摘
要】介绍了ＴＤＯＡ的两种算法：Ｃｈａｎ算法和Ｔａｙｌｏｒ算法，并针对Ｔａｙｌｏｒ算法的缺点，引入一种改进的Ｔａｙｌｏｒ算
￡ｕＫｉｏ￣ｎｓｉｎａ＃ｒｉｎｇ
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两种ＴＤＯＡ定位算法在水声被动定位下的精度分析
焦小涛，李建昌，门丽娟
２．ＣｈｉｎａＯｒｄｎａｎｃｅＴｅｓｔＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＨｕａｙｉｎＳｈａａｎｘｉ７１４２００，Ｃｈｉｎａ）
【Ａｂｓｔｒａｃｔ】ＴｗｏａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｏｆＴＤＯＡ：ＣｈａｎａｌｇｏｒｉｔｈｍａｎｄＴａｙｌｏｒａｌｇｏｒｉｔｈｍａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．ＡｉｍｅｄａｔｔｈｅｄｅｆｅｃｔｏｆＴａｙｌｏｒｌ— ａ
ｒｅｓｕｌｔｏｆｓｙｓｔｅｍｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｍｐａｒｉｓｉｏｎ，ａｂｅｔｔｅｒａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｕｉｔｅｄｔｏｔｈｅａｃｔｕａｌｕｎｄｅｗａｒｔｅｒｃｈａｎｎｅｌｐｏｓｉｔｉｏ — ｎｉｎｇｉｓｇｅｔｔｅｄ．
ＪＩＡＯＸｉａｏｔａｏ，ＬＩＪｉａｎｃｈａｎｇ，ＭＥＮＬｉｊｕａｎ
（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ ’ ａｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ ’ ａｎ７１００２１，Ｃｈｉｎａ；