基于非线性声速模型的ST-TDOA定位算法
Localization algorithm based on ST-TDOA using nonlinear acoustic velocity model
1. 凯里学院 大数据工程学院, 贵州 凯里 556011
2. 北京航空航天大学 电子信息工程学院, 北京 100000
摘要
针对传统水下定位方法中因声速变化、多径效应和接收节点时钟不同步导致的定位误差问题，提出一种面向水下物联网(IoUT)环境的新型同步传输到达时间差(ST-TDOA)定位方法。为解决传统到达时间差(TDOA)方法假设声速恒定，忽略了因盐度、温度和压力变化引起的深度相关声速差异，以及多径效应使得接收到的首个信号可能包含反射路径而非直达路径带来的定位复杂性问题，构建非线性声速模型自适应调整声速变化，有效减轻多径效应对水下定位精度的影响。同时提出同步传输算法，消除接收节点间的时钟差异。与现有的SFDM、JTSL和STFDs方法进行仿真对比，在深度250米的水下环境中，论文提出的方法定位精度达到0.41m，分别优于上述三种方法2.11m、1.52m和0.62m。实验结果表明，提出的方法显著提升了水下定位精度和鲁棒性，证明其在IoUT系统中解决精确定位的有效性和实用性。
基金项目
2025年度凯里学院校级科研项目(2025YB029)
2025年度凯里学院"十四五"学科专业平台团队一体化建设规划项目(YTH-TD20252I)
贵州省数据科学与计算智能科技创新人才团队项目(黔科合人才CXTD[2025]038)
贵州省科技计划项目(黔科合基础-ZK[2023]一般440)
出版信息
DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2025.12.0480
出版期卷: 《计算机应用研究》 优先出版, 2026年第43卷 第7期
发布历史
[2026-03-24] 优先出版
引用本文
姜生, 汤敏丽, 陈敬萱, 等. 基于非线性声速模型的ST-TDOA定位算法 [J]. 计算机应用研究, 2026, 43 (7). (2026-03-24). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2025.12.0480. (Jiang Sheng, Tang Minli, Chen Jingxuan, et al. Localization algorithm based on ST-TDOA using nonlinear acoustic velocity model [J]. Application Research of Computers, 2026, 43 (7). (2026-03-24). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2025.12.0480. )
关于期刊
- 计算机应用研究 月刊
- Application Research of Computers
-
刊号
ISSN 1001-3695
CN 51-1196/TP
《计算机应用研究》创刊于1984年，是由四川省科技厅所属四川省计算机研究院主办的计算技术类学术刊物。
《计算机应用研究》瞄准本学科领域迫切需要的前沿技术，及时反映国内外计算机应用研究的主流技术、热点技术及最新发展趋势。主要刊载内容包括本学科领域高水平的学术论文、本学科最新科研成果和重大应用成果。栏目内容涉及计算机学科新理论、计算机基础理论、算法理论研究、算法设计与分析、区块链技术、系统软件与软件工程技术、模式识别与人工智能、体系结构、先进计算、并行处理、数据库技术、计算机网络与通信技术、信息安全技术、计算机图像图形学及其最新热点应用技术。
《计算机应用研究》拥有众多高层次读者、作者，读者对象主要为从事计算机学科领域高、中级研究人员及工程技术人员，各高等院校计算机专业及相关专业的师生。多年来《计算机应用研究》的总被引频次及Web下载率一直名列本学科同类学术刊物前茅，所刊发的学术论文以其新颖性、学术性、前瞻性、导向性、实用性而备受广大读者的喜爱。
收录和评价
- 第二届国家期刊奖百种重点期刊
- 中国期刊方阵双效期刊
- 全国中文核心期刊（北大2023年版）
- 中国科技核心期刊
- 中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊
- RCCSE中国核心学术期刊
- 中国计算机学会会刊
- 2020—2022年科技期刊世界影响力指数(WJCI)报告收录期刊
- 中国科技期刊精品数据库全文来源期刊
- 中国学术期刊综合评价数据库来源期刊
- 《中国期刊网》《中国学术期刊(光盘版)》来源期刊
- 2017—2019年中国国际影响力优秀学术期刊(自然科学与工程技术)
- 中国精品科技期刊顶尖学术论文(F5000)项目来源期刊
- 《中国工程技术电子信息网》《电子科技文献数据库》来源期刊
- 英国《科学文摘》(INSPEC)来源期刊
- 《日本科学技术振兴机构数据库》(JST)来源期刊
- 俄罗斯《文摘杂志》(AJ, VINITI)来源期刊
- 美国《艾博思科学术数据库》(EBSCO)全文来源期刊
- 美国《剑桥科学文摘(自然科学)》(CSA(NS))核心期刊
- 波兰《哥白尼索引》(IC)来源期刊
- 美国《乌利希期刊指南(网络版)》(Ulrichsweb)收录期刊
