基于离群值检测与声线折射的水下节点定位
周明胡
赵英亮
韩星程
黄嘉瑒
王国祥
中北大学信息与通信工程学院 太原 030051
摘要：基于常梯度声速模型的射线追踪法虽然能够较好地解决声线非线性弯折问题,但其易受声速异常值的影响且计算复杂度较高.针对这一挑战,提出了一种基于离群值检测与声线折射的水下节点定位算法.首先,使用基于局部移动窗口中位数偏差(MBW)的离群值检测方法剔除异常声速值并基于常梯度声速模型,使用射线追踪法拟合声波的实际传播路径;然后,使用往返时间(RRT)测量法测量传播时间;接着,基于常梯度声速方程与深度信息计算等效斜距,即声波起点与终点的直线距离;最后,通过求解水下节点位置与斜距的方程确定水下节点的位置.仿真结果表明,提出的算法具有一定的优越性,最终定位平均误差在1.5 m左右,定位效率相较于二分法提升了1.4倍左右,相较于遍历搜索法提升了约五倍.
关键词：离群值检测往返时间射线追踪声线折射加速二分法
分类号：U666.1(船舶工程)U674.941(水路运输)
资助基金：国家自然科学基金(62203405)山西省应用基础研究计划项目(202303021212206)山西省重点研发计划项目(202202110401015)
论文发表日期：2025-11-20
在线出版日期：2026-01-28（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 194-199 )
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