基于非线性声速模型的ST-TDOA定位算法OA

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 m的水下环境中,提出的方法定位精度达到0.41 m,分别优于上述三种方法2.11 m、1.52 m和0.62 m。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。