布阵及定位精度仿真

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1、布阵及定位精度仿真1.1阵型及坐标系设球形容器的中心点为直角坐标系的原点，竖直向上为z轴的正方向，水平向东为x轴的正方向，水平向南为y轴的正方向，如图1.1所示。接收阵为三个阵元的全向水听器，分别对应A1、A2、A3。三个阵元均匀分布在直径为1m的球形容器的上部，阵元的角度分别为0，120，240度，高度可调。图1.1坐标系及布阵示意图1.1阵高度17.4m，直径1m，测距误差0.01m航行器深度与误差关系曲线如下图所示。1）深度等于16.5m时，定位误差达到0.12m，误差曲线如图1.3所示，图1.3中的虚线是球形容器的外形；2）深

2、度大于16.5m时，即位于阵下方约1m处，误差较大，约大于0.1m；3）深度小于15.2m时，定位误差小于0.05m。4）深度大于阵的深度时，算法失效；图1.1航行器深度与误差关系曲线图1.1航行器深度等于16.5m时的定位误差1.2阵高度17.4m，直径1m，测距误差0.005m误差随着航行器深度的变化曲线图如下图所示：1）航行器深度大于16.8m时，即位于阵下方约1m处，误差大于0.05m；2）航行器深度小于16.8m时，定位误差小于0.05m。图1.2航行器深度与误差关系曲线图1.1航行器深度等于16.8m时的定位误差1.2阵高

3、度17.4m，直径1m，测距误差0.001m图1.2航行器深度与误差关系曲线误差随着航行器深度的变化曲线图如下图所示：1）航行器深度大于17.1m时，即位于阵下方约0.3m处，误差大于0.05m；1）航行器深度小于17.1m时，定位误差小于0.05m。1.1阵高度0m，直径1m，测距误差0.01m图1.1阵高0m，半径1m时的误差曲线如图1.7所示，当阵高度为0m时，只要航行器深度大于0m，定位误差就很大，因为航行器深度大于阵的深度时，算法失效。1.2结论1.定位公式只与接收阵的尺寸有关，与阵的高度无关；2.航行器深度大于阵的深度时，

4、算法失效；3.设阵高度为17.4m，直径1m，三个接收阵元角度分别为0，120，240度：a)测距误差为0.01m时，若航行器深度小于15.2m，则航行器的定位误差小于0.05m；b)测距误差为0.005m时，若航行器深度小于16.8m，则航行器的定位误差小于0.05m；c)测距误差为0.001m时，若航行器深度小于17.1m，则航行器的定位误差小于0.05m；