طريقة تحديد موقع المصدر تحت الماء باستخدام قياسات الاتجاه

تُستخدم قياسات زاوية الوصول (AOA) غالبًا في تحديد المواقع الصوتية تحت الماء. تختلف عن نموذج AOA التقليدي القائم على قياسات الاتجاه والارتفاع، يستخدم نموذج AOA المدروس في هذه الورقة قياسات الاتجاه. كما أنه يُستخدم غالبًا في نظام التحديد تحت الماء قصير المدى (USBL). ومع ذلك، تحتاج أساليب التحديد الصوتي التقليدية إلى معلومات نطاق إضافية. إذا كانت معلومات النطاق غير متاحة، يصبح من الصعب الحصول على الحل المغلق باستخدام قياسات الاتجاه فقط. لذا، يتم استكشاف حل مغلق لتحديد الموقع باستخدام قياسات الاتجاه فقط في هذه المقالة. يتم اشتقاق نموذج قياس زائف خطي بين موقع المصدر وقياسات الاتجاه، ومع مراعاة العلاقة غير الخطية للمعلمات، يتم إنشاء معادلة تحسين المربعات الموزونة بناءً على قيود متعددة. تختلف هذه الطريقة عن الطريقة التقليدية لمربعات الأقل ذات الخطوتين، حيث تم تصميم طريقة برمجة شبه محددة (SDP) للحصول على الحل الأولي، ثم يتم اقتراح طريقة تعويض الانحراف لتقليل أخطاء التحديد أكثر استنادًا إلى نتيجة SDP. تُظهر المحاكاة العددية أن أداء الطريقة المقترحة يمكن أن يحقق دقة حد أدنى من كرومر-راو (CRLB). كما تثبت الاختبارات الميدانية أن الطريقة المقترحة يمكنها تحديد موقع المصدر دون قياسات النطاق والحصول على أعلى دقة في التحديد.