文档介绍：中北大学
硕士学位论文
基于多传感器数据融合的水声定位算法研究
姓名:王怡
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:付丽琴
20090427
摘要的多传感器融合定位算法。该算法通过五元十字定位和排列组合实现对目标的多次定中北大学学位论文目前的水声定位技术由于环境、电子等噪声的影响,往往达不到较高的定位精度。将多传感器数据融合理论应用于水声定位中,通过增加传感器的数目,实现对目标的多次定位,并将多次定位的数据传入数据融合系统,获取最终的定位结果,可达到提高定位精度的目的。本文在分析常用的五元十字定位精度的基础上,提出了一种新的基于神经网络位,增加统计样本数,以减小电子、环境等噪声对水声定位精度的影响;同时对所求得的结果进行融合,实现较高精度的目标定位。基于神经网络的数据融合方法凭借其较好的鲁棒性和较快的收敛性成为常用的数据融合方法,但是传统的单神经网络存在~定的局限性,为此对传统的单神经网络进行改进,提出了基于双神经网络的数据融合算法。该算法先将数据经异常点剔除网络进行训练,来识别目标数据的有效性,再通过有效点融合网络,获取最终的定位坐标。最后对本文提出的算法进行仿真分析,结果表明:本文所提出的基于融合定位的多传感器水声定位算法和基于双神经网络的数据融合方法在定位精度和速度上都具有一定的优势。关键词:水声定位,多传感器,数据融合,自适应加权,神经网络
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论文作者签名:—二五』址日期:—乒幽等—么止日期:趔:受:互翅垒遗弊原创性声明关于学位论文使用权的说明②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文;③制赠送和交换学位论文;⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在指导教师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定,其中包括:①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件;学校可允许学位论文被查阅或借阅:④学校可以学术交流为目的,复C苎宦畚脑诮饷芎笞袷卮斯娑。签名:导师签名:
第一章绪论水声定位技术属于定位技术中的一种,它推动了海洋勘探、海洋试验、海洋军事等具有布阵灵活的优势,通过优化布阵可以增强试验数据获取的有效性【,但是,由于它们的位置随海洋环境的变化而变化的,因此缺少固定的坐标系,实现漂浮式传感器阵列的精度做进一步研究。鉴于海洋试验环境的特殊性和爆炸试验的安全性,常用的基于水声传感器的试验测试数据获取系统,由于环境、噪声、算法等因素的影响,使得整个定本课题的研究内容与先进定位技术紧密衔接,具有基础性、先导性和学科交叉性,其研究成果对目标跟踪定位系统的研制、提高系统的定位精度,有着重要的国防意义、声测定位技术产生于第一次世界大战,当时人们根据火炮发出的声音测定火炮位中北大学学位论文研究目的及意义领域的发展,在进行海洋试验或者对目标进行定位跟踪时,漂浮式传感器阵列信息获取单元之间的数据融合也渐渐成为水声信号处理领域的重要技术,水下环境的复杂性和不确定性,造成了单个传感器或者同一目标的不同特征信息,将多信息融合处理,则能够得到更全面的信息,进而做出更精确的判断,从而达到对目标的精确定位【。因而可以说,在水声定位中多个传感器的联合运用是一个趋势,而数据融合技术又在多传感器获取的数据处理中将发挥着越来越重要的作用。为了将水声定位技术更好地运用在海洋探测、海洋军事等领域,有必要对水声定位位系统的稳定性差,测量精确度低,从而导致最后的定位精度不够理想【。本课题正是针对这种局限性提出了基于多传感器数据融合的水声定位算法,这种算法能很好的提高水声定位精度,同时也能提高整个定位系统的普适性以及稳定性。经济价值和应用前景。
用距离ㄎ痪ǘ任W饔镁嗬氲..ィ硐‰%。此外,目前声学定位技术的新发展是:联合式的声学定位系统、段完成的,后由于雷达技术的兴起致使声测技术的发展一度受到冷落,法国和美国曾分别在年代和年代取消了声测侦察。但近年来,现代科技使雷达面临着电子干扰、反辐射导弹、隐身技术和低空突防四大威胁,致使声测这一被动式传感侦察手段重新受到发展给海洋勘探、水中目标定位与跟踪等领域带来了一个研究热潮。根据声学定位系统的抗干扰能力特别强,在传输距离和测量精度方面具有更有的性能,即便在环境噪声较内可以达到优于亩ㄎ痪ǘ取9獯邮鲁袒叨ㄎ幌低逞兄频闹饕S蟹ü鶲公司、挪威的公司、澳大利亚尽⒚拦腇公司生产的统袒叨ㄎ幌低匙畲笞战能