Localisation précise basée sur le ray tracing rapide pour Internet des objets sous-marins sans connaissance préalable de la profondeur de la cible

La localisation sous-marine est l'une des techniques clés pour les services de positionnement, navigation et timing (PNT) qui pourraient être largement appliquées dans l'alerte aux catastrophes, les sauvetages sous-marins et l'exploration des ressources. L'une des raisons pour lesquelles il est difficile d'atteindre un positionnement précis pour les cibles sous-marines est l'influence de la distribution inégale de la vitesse du son sous-marin. La méthode actuelle de correction par ligne de son vise principalement des scénarios avec profondeur de cible connue. Cependant, pour les nœuds non coopératifs ou manquant d'informations sur la profondeur, les stratégies de suivi de ligne de son ne peuvent pas bien fonctionner en raison de solutions positionnelles non uniques. Pour résoudre ce problème, nous proposons une méthode de localisation sous-marine 3D par ray tracing itératif (IRTUL) pour la compensation de stratification. Pour démontrer la faisabilité d'une compensation de stratification rapide, nous dérivons d'abord le chemin du signal en fonction de l'angle d'incidence initial, puis prouvons que le temps de propagation du signal et la distance de propagation horizontale sont des fonctions monotones de l'angle d'incidence initial, ce qui garantit l'atteinte rapide du ray tracing. Les résultats de simulation indiquent que l'IRTUL a l'effet de correction le plus significatif dans la direction de la profondeur, et l'exactitude moyenne a été améliorée d'environ 3 m par rapport à un modèle de localisation avec une vitesse du son constante.