电子与信息学报2024,Vol.46Issue(1) :67-73.DOI:10.11999/JEIT221563

考虑锚节点位置不确定的水下目标定位算法研究

Research on Underwater Target Localization Algorithm Considering the Uncertainty of Anchor Position

闫敬 张婷 尤康林 商志刚 杨晛 罗小元
电子与信息学报2024,Vol.46Issue(1) :67-73.DOI:10.11999/JEIT221563

考虑锚节点位置不确定的水下目标定位算法研究

Research on Underwater Target Localization Algorithm Considering the Uncertainty of Anchor Position

闫敬 1张婷 1尤康林 1商志刚 2杨晛 1罗小元1
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作者信息

  • 1. 燕山大学电气工程学院 秦皇岛 066099
  • 2. 哈尔滨工程大学水声工程学院 哈尔滨 150001
  • 折叠

摘要

考虑时钟异步和声波分层效应的影响,该文研究了当测量过程受到未知噪声干扰,且锚节点位置不确定时水下目标节点的定位问题.首先构造了水下节点间飞行时间模型,设计了一种交互式异步通信协议,建立了最小化定位误差的优化目标函数.然后提出了一种基于深度强化学习的水下目标定位算法,并采用层归一化来改进深度神经网络,进一步提高模型的泛化能力.最后,仿真和实验结果验证所提方法的有效性.

Abstract

Considering the effects of an asynchronous clock and acoustic stratification,the localization problem of an underwater target node was studied when the measurement process was disrupted by unknown noise and the anchor position was uncertain.The time of flight model between underwater nodes is constructed,an interactive asynchronous communication protocol is designed,and an optimization objective function to minimize the localization error is established.An underwater target localization algorithm based on deep reinforcement learning is proposed,and layer normalization is used to improve the generalization ability of the model.Finally,simulation and experimental results validate the effectiveness of the proposed method.

关键词

水下无线传感网络/定位/锚节点不确定/深度强化学习

Key words

Underwater wireless sensor network/Localization/Uncertain anchor/Deep reinforcement learning

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基金项目

国家自然科学基金(62222314)

国家自然科学基金(61973263)

国家自然科学基金(62033011)

河北省青年拔尖人才计划(BJ2020031)

河北省自然科学基金(F2022203001)

河北省自然科学基金(F2021203056)

河北省中央引导地方基金(226Z3201G)

出版年

2024
电子与信息学报
中国科学院电子学研究所 国家自然科学基金委员会信息科学部

电子与信息学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:1.302
ISSN:1009-5896
参考文献量14
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