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文档简介

1、布阵及定位精度仿真1.1 阵型及坐标系设球形容器的中心点为直角坐标系的原点，竖直向上为 z 轴的正方向，水平向东为x 轴的正方向，水平向南为y 轴的正方向，如图1.1 所示。接收阵为三个阵元的全向水听器，分别对应 A1 、A2、A3。三个阵元均匀分布在直径为 1m 的球形容器的上部，阵元的角度分别为 0， 120，240 度，高度可调。zA2rA1A2R0x航行器y图 1.1 坐标系及布阵示意图1.2 阵高度 17.4m ，直径 1m ，测距误差0.01m航行器深度与误差关系曲线如下图所示。1）深度等于 16.5m时，定位误差达到0.12m，误差曲线如图 1.3 所示，图 1.3 中的虚线是球

2、形容器的外形；2）深度大于 16.5m时，即位于阵下方约1m 处，误差较大，约大于 0.1m；3）深度小于 15.2m时，定位误差小于 0.05m。4）深度大于阵的深度时，算法失效；图 1.2 航行器深度与误差关系曲线图1.3 航行器深度等于16.5m 时的定位误差1.3 阵高度 17.4m ，直径 1m ，测距误差0.005m误差随着航行器深度的变化曲线图如下图所示：1）航行器深度大于16.8m时，即位于阵下方约1m 处，误差大于 0.05m；2）航行器深度小于16.8m时，定位误差小于0.05m。图 1.4 航行器深度与误差关系曲线图1.5 航行器深度等于16.8m 时的定位误差1.4 阵

3、高度 17.4m ，直径 1m ，测距误差0.001m图 1.6 航行器深度与误差关系曲线误差随着航行器深度的变化曲线图如下图所示：1）航行器深度大于17.1m时，即位于阵下方约 0.3m 处，误差大于 0.05m；2）航行器深度小于17.1m 时，定位误差小于 0.05m。1.5 阵高度 0m ，直径 1m ，测距误差 0.01m图1.7 阵高 0m，半径 1m 时的误差曲线如图 1.7 所示，当阵高度为 0m 时，只要航行器深度大于 0m，定位误差就很大，因为航行器深度大于阵的深度时，算法失效。1.6 结论1. 定位公式只与接收阵的尺寸有关，与阵的高度无关；2. 航行器深度大于阵的深度时，算法失效；3. 设阵高度为 17.4m，直径 1m，三个接收阵元角度分别为 0，120，240 度：a) 测距误差为 0.01m 时，若航行器深度小于 15.2m，则航行器的定位误差小于 0.05m；b) 测距误差为 0.005m 时，若航行器深度小于 16.8m，则航行器的定位误差小于 0.

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