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基于多任务神经网络的水下震源定位方法研究

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针对传统水下被动定位算法传感器阵列体积大、布设难、环境失配等问题,提出一种基于多任务神经网络的水下震源定位方法。该方法通过仿真浅海声场数据集,利用声信号到达各个测量传感器的相对时间差,结合深度学习方法,在多任务卷积神经网络MTL-CNN(Multi-task Convolutional Neural Network)和Attention-UNet结构基础上,设计MTL-Atten-tion-UNet神经网络模型,对水下震源的距离和深度进行联合估计。仿真结果表明:用MTL-Attention-UNet模型对水下震源进行定位的平均绝对误差比MTL-CNN网络模型小,定位性能更好。
Research on Underwater Source Localization Method Based on Multi-task Neural Networks
In order to solve the problems of large sensor array,difficult deployment and environmental mismatch of traditional underwater passive positioning algorithm,a method of underwater source localization based on multi-task neural network is pro-posed.By simulating the shallow sea acoustic field dataset,using the relative time difference of the acoustic signal to reach each measurement sensor,combined with the deep learning method,the MTL-Attention-UNet neural network model is designed on the basis of the multi-task convolutional neural network MTL-CNN(Multi-task Convolutional Neural Network)and Attention-UNet structure,and the distance and depth of the underwater seismic source are jointly estimated.The simulation results show that the av-erage absolute error of positioning the underwater source by MTL-Attention-UNet model is smaller than that of the MTL-CNN net-work model,and the positioning performance is better.

source localizationneural networksaverage absolute error

杨丽燕、王黎明、韩星程、武国强、王鸿儒、马文

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中北大学信息探测与处理山西省重点实验室 太原 030051

太原重工股份有限公司 太原 030051

山西太重数智科技股份有限公司 太原 030051

震源定位 神经网络 平均绝对误差

国家自然科学基金青年基金山西省重点研发计划山西省应用基础研究计划

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2024

舰船电子工程
中国船舶重工集团公司第709研究所 中国造船工程学会 电子技术学术委员会

舰船电子工程

CSTPCD
影响因子:0.243
ISSN:1627-9730
年,卷(期):2024.44(1)
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