针对水下垂向运动目标具有瞬变运动特性、难以对其轨迹进行高精度和高帧率测量的问题,提出一种有水声信标的海底多基站声定位模型,基于高斯-牛顿法给出求解算法,证明了算法满足局部线性收敛条件。数值仿真和精度分析表明,基站站址误差、声速误差和信号时延估计误差通过测量斜距传播到目标位置参数,误差传播过程受接收基阵几何构型、目标相对位置及水声学约束条件等因素影响。在多个海底基站共面条件下,补充海面基站可改进垂向测量能力。利用该方法对全区域进行精度估计,获取了定位性能在空间分布上的细节特征。以水平范围1 km×1 km、水深60 m的海区计算,对于由13个海底基站和1个海面基站构成的14元测量阵,目标运动深度范围为35～60 m,在x, y, z三个方向的均方根误差(RMSE)平均值分别为0.30 m, 1.47 m, 0.34 m。本文工作为水下垂向运动目标定位提供了一种技术途径,可为测量系统的论证设计提供参考。
将白噪声技术引入到数值造波领域,采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法实现了基于白噪声波谱的舰船摇荡响应幅值算子的求取,计算结果与荷兰代尔夫特理工大学(Delft University Technology,DUT)相同傅汝德数下规则波船模水池试验结果进行比对,效果良好,有效地克服了传统上计算舰船摇荡响应幅值算子方法中效率低和精度差等不足,拓宽了舰船摇荡响应幅值算子的求取途径。
