The accuracy of passive ranging using physical methods
Abstract
The purpose of the study is the modeling of the accuracy of passive ranging using 2 physical methods – the energy method based on the estimate of the absolute value of the signal level at the antenna input and the dynamic method based on the bearing velocity estimate. These methods had been chosen because they did not have special claims to the receiving antenna. The modeling was carried out using the algorithm of combined application of both methods, which was synthesized by the method of maximum likelihood. The independence of errors of measurement of the absolute level of signal and speed of bearing measurement was assumed. The results of the modeling are as follows: 1) the passive ranging accuracy mainly depends on the accuracy of target classification and accuracy of signal level estimate; 2) if the target class was determined correctly the passive ranging mean squared error lies in the bounds of 20—35 %; 3) if the target class was determined incorrectly the passive ranging mean squared error rises greatly.
About the Authors
A. V. GrinenkovRussian Federation
St. Petersburg
A. I. Mashoshin
Russian Federation
St. Petersburg
Y. V. Shafranyuk
Russian Federation
St. Petersburg
References
1. Корякин Ю. А., Смирнов С. А., Яковлев Г. В. Корабельная гидроакустическая техника. Состояние и актуальные проблемы. СПб.: Наука, 2004.
2. Carter G. C. Passive Ranging Errors due to Receiving Hydrophone Position Uncertainty // JASA. 1979. V. 65, № 2. P. 528—530.
3. Hassab I. C., Boucher R. E. Passive Ranging Estimation from an Array of Sensors // Journal of Sound and Vibration. 1979. V. 67, № 2. P. 289—292.
4. Hassab I. C. Contact Localization and Motion Analysis in the Ocean Environment: a Perspective // IEEE Journal of Oceanic Engineering. 1983. V. OE-8, № 3. P. 136—147.
5. Исак В. А. Измерение дистанции пассивными методами // Морской сборник, 1987. № 5. С. 68—70.
6. Картер Дж. К. Обработка сигналов в пассивной гидролокации // Подводная акустика и обработка сигналов. М.: Мир, 1985. С. 415—421.
7. Quazi A. H. An Overview on the Time-Delay Estimate in Active and Passive Systems for Target Localization // IEEE Transactions on ASSP. 1987. V. 9, № 3. P. 527—533.
8. Гампер Л. Е. О точности методов пассивной гидролокации с разнесенными бортовыми антеннами // Гидроакустика. 2009. Вып. 9. С. 34—42.
9. Беляев Б. Л., Кузьменко Ю. А., Панкратьев В. В., Степанов Д. В. Об ожидаемом качестве оценок определения координат и параметров движения цели методом «N-пеленгов» при выбранном варианте собственного маневрирования // Сборник докладов научно-технической конференции «Состояние, проблемы и перспективы создания корабельных информационно-управляющих комплексов». М.: 2011. С. 97—101.
10. Кузьменко Ю. А. Реализация планшетных методов определения координат и параметров движения цели в автоматизированных информационно-управляющих системах неатомных подводных лодок // Сборник докладов научно-технической конференции «Состояние, проблемы и перспективы создания корабельных информационно-управляющих комплексов». ОАО «Концерн «Моринформсистема-Агат», Москва, 2014, 2—3 апреля. С. 259—263.
11. Benlian Xu B., Wang Z. An adaptive tracking algorithm for bearings-only maneuvering target // International Journal of Computer Science and Network Security. 2007. V. 7, N 1. P. 304—312.
12. Landelle B. Robustness considerations for bearings-only tracking // 11th International Conference on Information Fusion. France: Thales Optronique, Universite Paris-Sud. 2008. P. 8.
13. Справочник штурмана / Под ред. В. Д. Шандабылова. Москва: Воениздат, 1968.
14. Машошин А. И. Синтез оптимального алгоритма пассивного определения дистанции до цели // Морская радиоэлектроника. 2012. № 2 (40). С. 30—34.
15. Малышкин Г. С. Оптимальные и адаптивные методы обработки гидроакустических сигналов. Т. 1. Оптимальные методы. ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2009.
16. Малышкин Г. С. Влияние рассеяния гидроакустических сигналов на эффективность адаптивных алгоритмов при разрешении слабых сигналов в присутствии сильных мешающих источников звука // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2013. Т. 6, № 1. С. 78—89.
Review
For citations:
Grinenkov A.V., Mashoshin A.I., Shafranyuk Y.V. The accuracy of passive ranging using physical methods. Fundamental and Applied Hydrophysics. 2016;9(2):81-87. (In Russ.)