超短基线水声定位的波束入射角迭代修正方法

作者：高兴国; 卫进进^*; 辛明真; 常增亮; 吴超逸; 曲萌

来源：海洋学报(中文版), 2023, 45(09): 168-176.

• 超短基线
• 常梯度声线跟踪
• 波束入射角
• 声速剖面
• 埃特金加速法

海水介质的不均匀性导致声波传播过程会产生折射效应，采用平面声基阵的超短基线系统在测量过程中会受到该现象的影响，从而使测量结果产生较大的误差，通常采用声线跟踪的方法利用实测声速剖面进行声线修正。准确的波束入射角是确保声线跟踪精度的前提，超短基线系统是利用声学相位差推算得到近似波束入射角，而利用近似波束入射角进行声线跟踪会造成一定的精度损失。针对上述问题，本文提出了一种超短基线水声定位的波束入射角迭代修正方法，基于常梯度声线跟踪构建起了波束入射角与传播时间的迭代计算关系，采用埃特金加速法实现了波束入射角的非线性方程快速解算。通过仿真实验证明本文提出方法能够实现波束入射角与目标位置的准确计算，有效消除了折射效应对超短基线水下定位的影响。

• 单位
  山东电力工程咨询院有限公司; 山东科技大学; 浙江省水利河口研究院