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A localização de alvos acústicos móveis subaquáticos enfrenta vários desafios, incluindo a velocidade de propagação desconhecida do sinal fonte, incerteza na posição e velocidade da plataforma de observação (ou seja, erros sistemáticos da plataforma) e custos econômicos. Este artigo propõe um novo algoritmo de localização em duas etapas em forma fechada que estima conjuntamente o ângulo de chegada (AOA), a diferença de tempo de chegada (TDOA) e a diferença de frequência de chegada (FDOA) para abordar esses desafios. O algoritmo inicialmente introduz variáveis auxiliares para construir equações pseudo-lineares e obter a solução inicial. Em seguida, explora a relação entre as variáveis desconhecidas e as auxiliares para derivar a solução exata que compreende apenas as variáveis desconhecidas. Análises teóricas e experimentos de simulação demonstram que o método proposto estima com precisão a posição, velocidade e velocidade da fonte sonora, mesmo com uma velocidade de som desconhecida e erros sistemáticos da plataforma. Ele alcança otimalidade assintótica dentro de uma faixa razoável de erro para se aproximar do limite inferior de Cramér-Rao (CRLB). Além disso, o algoritmo apresenta baixa complexidade, reduz o número de plataformas de localização necessárias e diminui os custos econômicos. Adicionalmente, os experimentos de simulação validam a eficácia do método de localização proposto em vários cenários, superando outros algoritmos comparativos.
Liu et al. (Terça,) estudaram esta questão.