联合TOA和DOA的浅海多径定位算法

针对海水媒质分布不均匀的特性,本文提出了一种在非均匀媒质中联合到达时间(TOA)和到达角度(DOA)浅海多径环境下的定位算法.该算法不仅能够克服声速变化引起的路径弯曲问题,还可以减少海水流动对节点拓扑结构产生的影响.首先分别以海面和海底为反射面建立锚节点的虚拟节点(VN),把多径环境下的非视距(NLOS)问题转化为视距(LOS)问题,然后根据声速剖面(SSP)利用费马原理获得声波曲线路径的表达式.又由于海面、海底形状的不规则性,信号在反射点发生散射现象,因此将反射点当作分布式信源,利用散射信号中心波达方向作为DOA,平均波达时间作为TOA.最后利用到达时间和到达角度估计目标的位置参数.仿真结果表明,本方法在定位精度和鲁棒性等方面优于传统的直线传输模型.