多矢量浮标水下目标定位技术研究
摘要
近年来，矢量浮标作为一个新的应用领域，在水声系统中的应用非常广泛。现代
声呐浮标探测技术为了得到更准确的定位精度，声压浮标及单矢量浮标已经不能满足
使用需求，因此，应用多矢量浮标联合定位技术可以通过数据融合技术最大限度地利
用每只矢量浮标的测量信息，提高声呐浮标探测的精度。多矢量浮标联合定位技术在
军事应用和民用领域均具有着十分重大的意义，
本文主要的研究方向为多矢量浮标水下目标联合定位技术。本文主要研究内容如
下：第一，研究了声压浮标定位的算法。研究了Doppler-CPA定位算法、HYFIX双曲
线定位算法和LOFIX距离圆定位算法，根据LOFIX距离圆定位算法进行计算机仿真，
研究了不同信噪比情况下、不同浮标数目以及不同阵型的情况下对定位误差的影响。
第二，研究了多矢量浮标联合定位技术。研究了双矢量浮标利用直线相交法进行定位
的算法，研究了基于线性加权融合的多矢量浮标定位技术、基于自适应加权融合的多
矢量浮标定位技术、基于DS证据理论融合的多矢量浮标定位技术、基于LDS证据理
论(线性加权与DS证据理论结合)融合的多矢量浮标定位技术，在此基础上，将遗传算
法和LDS证据理论相结合得到GA-LDS证据理论融合算法，研究了基于GA-LDS证据
理论融合的多矢量浮标定位技术，通过计算机仿真结果表明，应用同一算法时，9只矢
量浮标随机布放的定位效果更优，且信噪比越大定位误差越小，定位精度越准确；随
机布放的浮标数目相同时，应用基于GA-LDS证据理论融合的多矢量浮标定位技术的
定位精度更准确。第三，利用外场试验数据，采用基于GA-LDS证据理论融合的方法
进行验证，结果表明，使用多矢量浮标联合定位技术，融合后的测向误差要小于任何
一只单矢量浮标的测向误差，融合之后的均方根误差为18.6m，距离相对误差可以达到
10%以下。
关键词：水下定位；矢量浮标；数据融合；证据理论
多矢量浮标水下目标定位技术研究
ABSTRACT
Inrecentyears,vectorbuoyisasanewapplicationarea,anditsapplicationinthewater
soundsystemisverywide.Inordertoobtainmoreaccuratepositioningaccuracy,thesound
pressurebuoyandsingle-vectorbuoycannolongermeettheneedsofuse.Therefore,the
applicationofmulti-vectorbuoysjointpositioningtechnologycanmaximizethemeasurement
ofeachvectorbuoythroughdatafusiontechnologytomaximizethemeasurement.Information,
improvetheaccuracyofsonarbuoydetection.Multi-vectorbuoyspositioningtechnologyisof
greatsignificanceinmilitaryapplicationsandcivilianfields.
Themainresearchdirectionofthisarticleisthecombinationofmulti-vectorbuoys
underwatertargets.Themainresearchcontentinthisarticleisasfollows:First,thealgorithm
ofsoundpressurebuoypositioningisstudied.TheDoppler-CPApositioningalgorithm,the