【摘要】：海洋環(huán)境動態(tài)復(fù)雜多變,聲信號在海水中的傳播受到各種環(huán)境因素的影響。在眾多環(huán)境參數(shù)中,水體聲速剖面具有典型的時變及空變特性,且對聲傳播具有敏感性,可影響水聲通信、定位等系統(tǒng)的性能。 通常聲速剖面可由儀器直接測得,但現(xiàn)場測量不僅費時費力,而且無法獲取大范圍海域的觀測數(shù)據(jù)。聲學(xué)反演技術(shù)通過將聲傳播模型與觀測數(shù)據(jù)相結(jié)合,為獲取感興趣的環(huán)境參數(shù)提供了一種快速、高效的方法。 針對聲速剖面的空-時演化特性,本文基于序貫濾波的思想開展了相關(guān)方法的研究。在分析擴展卡爾曼濾波(Extended Kalman Filter, EKF)、集合卡爾曼濾波(Ensemble Kalman Filter, EnKF),以及粒子濾波(Particle Filter, PF)應(yīng)用于聲速剖面反演的基礎(chǔ)上,針對聲速剖面反演可能面臨的非線性及非高斯問題,發(fā)展了集合卡爾曼-粒子濾波(Ensemble Kalman-Particle Filter, EnKPF)算法,實現(xiàn)了其在聲速剖面反演中的應(yīng)用。通過數(shù)值仿真和實驗數(shù)據(jù)處理對四種濾波算法的性能進行了分析和比較。 此外,針對固定網(wǎng)絡(luò)觀測范圍與分辨率的矛盾,提出了采用移動聲源反演聲速剖面的序貫濾波方法。通過移動聲源的靈活性,增加局部區(qū)域的采樣密度,豐富聲學(xué)／環(huán)境觀測信息,從而改善參數(shù)反演的精度和分辨率。由于觀測信息中包含了聲源的位置信息,該方法在反演聲速剖面的同時可對聲源進行定位。最后通過數(shù)值仿真和湖試實驗數(shù)據(jù)初步驗證了該方法的可行性。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：P733.2

【共引文獻】

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3 孫飛龍;鄭援;王棟;;潛艇規(guī)避反潛潛艇平行航向法再搜索研究[J];指揮控制與仿真;2009年02期

4 笪良龍;劉貝;張林;臧濤;;收發(fā)深度變化對淺�；祉懙挠绊懷芯縖J];指揮控制與仿真;2009年03期

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7 張琦;馬愛民;崔鵬;;獵雷具定位水中懸浮目標(biāo)的方法[J];指揮控制與仿真;2012年03期

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8 屈科;趙梅;胡長青;;淺海海底特性及單參數(shù)反演研究[A];中國聲學(xué)學(xué)會水聲學(xué)分會2011年全國水聲學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

9 靳建嘉;陳洪娟;王文芝;張虎;;基于亥姆霍茲積分法的低頻換能器校準(zhǔn)方法研究[A];中國聲學(xué)學(xué)會水聲學(xué)分會2011年全國水聲學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

10 張剛強;董陽澤;劉平香;;基于OPNET的水聲網(wǎng)絡(luò)協(xié)議攻擊方法性能仿真研究[A];中國聲學(xué)學(xué)會水聲學(xué)分會2011年全國水聲學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

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10 楊華;基于FPGA的測頻技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

本文編號：2743374