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申请/专利权人：厦门大学

摘要：本发明给出了一种基于改进三角形法的水下被动定位方法与系统，包括将阵列沿同一直线移动两次不同的距离，以此构成三个三角形，利用这三个三角形分别对水下目标进行定位；对定位结果进行异常值剔除后，再对定位结果利用二维搜索方法分别对其中的角度估计值和三组定位坐标进行优化，得到最终的定位结果。本方法基于传统的三角形法的定位原理进行改进，可以实现更精准的定位效果，相比较传统的三角形法，提高了水下低信噪比环境中的定位精度，增强了被动定位的鲁棒性，并且对传统三角形法的改进与推广具有一定程度上的参考价值。

主权项：1.一种基于改进三角形法的水下被动定位方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：使用可移动阵列在初始位置利用多重信号分类算法对水下目标进行第一次方位角估计，获得第一方位角；S2：将所述可移动阵列由初始位置沿直线移动一段距离route1后到达中间位置，再使用所述可移动阵列在所述中间位置运用多重信号分类算法进行第二次方位角估计，获得第二方位角；S3：再将所述可移动阵列沿着所述初始位置到所述中间位置的直线方向继续从所述中间位置移动一段距离route2至最终位置，再使用所述可移动阵列在所述最终位置运用多重信号分类算法进行第三次方位角估计，获得第三方位角；S4：此时所述水下目标、所述初始位置和所述中间位置构成第一三角形，所述水下目标、所述中间位置和所述最终位置构成第二三角形，所述水下目标、所述初始位置和所述最终位置构成第三三角形，根据所述第一三角形、所述第二三角形和所述第三三角形各自的位置，同时结合能够构成三角形所需的角度条件进行分析，从而删除所述S1至所述S3中估计得到的方位角中不满足所述第一方位角小于所述第二方位角且小于所述第三方位角这一条件的方位角的异常值；S5：在所述第一三角形、所述第二三角形以及所述第三三角形中分别应用三角形法进行被动测距，在所述第一三角形中应用正弦的三角形法得到： 其中R1表示所述初始位置与所述水下目标之间的距离，表示所述第一方位角，表示所述第二方位角，从而计算出R1的值；在所述第二三角形中应用正弦的三角形法得到： 其中R2表示所述中间位置与所述水下目标之间的距离，表示所述第二方位角，表示所述第三方位角，从而计算出R2的值；在所述第三三角形中应用正弦的三角形法得到： 其中R3表示所述最终位置与所述水下目标之间的距离，表示所述第一方位角，表示所述第三方位角，从而计算出R3的值；根据以上结果计算相应的坐标，从而求得与所述第一三角形、所述第二三角形和所述第三三角形分别相对应的第一定位坐标、第二定位坐标和第三定位坐标；S6：定义目标函数为： 其中，xi,yi,i＝1,2,3分别表示所述第一定位坐标、所述第二定位坐标和所述第三定位坐标；根据所述目标函数进行计算，在所述目标函数计算结果中选择最小值对应的定位坐标作为所述水下目标的最终的定位坐标，所述最终的定位坐标x,y如下： 其中，λi表示无量纲的常数，且λi≥0。

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