信号传播速度未知下水下多基地声纳定位算法

摘要

针对水下多基地声纳定位系统中声波信号传播速度未知的情况,以到达时间差为系统观测量,提出一种基于误差约束等式的联合估计声波信号传播速度和目标源位置的闭式解定位算法。算法需要分两步进行。第1步通过引入辅助变量,将非线性观测方程转化为伪线性方程进行处理,求得目标源位置以及信号传播速度的初始估计解;第2步根据初始估计解的估计误差所服从的等式约束,构造新的优化模型,再用拉格朗日乘子法进行求解。推导了算法的联合估计均方误差,从理论上证明了其可以达到相应的克拉美罗界。通过数值仿真验证了估计均方误差的理论分析,并与现有算法进行仿真比较,证明了所提算法与现有算法相比具有优越性。