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DIFAR 定位系统的准确度和精确度
蓝鲸的被动声学定位一直是南极蓝鲸研究的重要组成部分，并可能成为未来作为南大洋研究伙伴关系南极蓝鲸项目一部分进行的研究的关键工具。本文件介绍了测量基于声纳浮标的定位系统的准确度和精确度的方法。这些方法可用于在实时跟踪鲸鱼的过程中现场“校准”每个声纳浮标中的磁罗盘。在这里，我们比较了使用不同仪器在不同航行中收集的几个不同数据集的定位准确度和精确度。本文件还包括有关声纳浮标定位系统各个组件校准的其他信息，并就未来开发和部署基于声纳浮标的鲸鱼被动声学定位系统提供建议。
DIFAR 水听器在鲸鱼研究中的应用
定向频率分析和记录 (DIFAR) 声纳浮标已被海军使用数十年，可通过单个传感器为低频（小于 4 kHz）声源提供磁方位。计算技术的进步使这种声学传感器技术越来越易于使用且功能更强大。此处提供的信息旨在帮助新用户确定 DIFAR 传感器是否适合鲸鱼声学研究。须鲸的声学探测范围平均接近 20 公里，但根据条件不同，范围从 5 到 100 公里不等。DIFAR 声纳浮标到典型研究船的无线电接收范围平均为 18 公里，船上有全向天线，声纳浮标上有标准天线。对一组鲸鱼叫声分析了 DIFAR 方位精度，其中鲸鱼的轨迹是众所周知的。经发现，DIFAR 传感器的方位标准偏差为 2.1 度。可以使用 DIFAR 方位消除已知位置研究船声音的系统误差和磁偏差。DIFAR 传感器阵列需要的传感器比传统水听器阵列少，有时可以提供比传统水听器使用的“到达时间”双曲线方法更准确的源位置。与传统水听器相比，使用 DIFAR 传感器更容易定位船舶等连续声音，因为通常很难找到瞬态特征来估计使用传统水听器阵列进行双曲线定位所需的时间差。DIFAR 水听器系统非常适合露脊鲸、蓝鲸、小须鲸、长须鲸和其他须鲸的叫声，以及包括船舶在内的许多其他声源。
DIFAR 水听器在鲸鱼研究中的应用
定向频率分析和记录 (DIFAR) 声纳浮标已被海军使用了数十年，它通过单个传感器为低频（小于 4 kHz）声源提供磁方位。计算技术的进步使这种声学传感器技术越来越易于使用且功能更强大。此处提供的信息旨在帮助新用户确定 DIFAR 传感器是否适合鲸鱼声学研究。须鲸的声学探测范围平均接近 20 公里，但根据条件不同，范围从 5 到 100 公里不等。DIFAR 声纳浮标到典型研究船的无线电接收范围平均为 18 公里，船上有全向天线，声纳浮标上有标准天线。对一组鲸鱼叫声分析了 DIFAR 方位精度，其中鲸鱼的轨迹是众所周知的。经发现，DIFAR 传感器的方位标准偏差为 2.1 度。可以使用 DIFAR 方位消除已知位置研究船声音的系统误差和磁偏差。DIFAR 传感器阵列需要的传感器比传统水听器阵列少，有时可以提供比传统水听器使用的“到达时间”双曲线方法更准确的源位置。与传统水听器相比，使用 DIFAR 传感器更容易定位船舶等连续声音，因为通常很难找到瞬态特征来估计使用传统水听器阵列进行双曲线定位所需的时间差。DIFAR 水听器系统非常适合露脊鲸、蓝鲸、小须鲸、长须鲸和其他须鲸的叫声，以及包括船舶在内的许多其他声源。
使用 DIFAR 声纳浮标估计水下目标的深度
摘要：在现代反潜战中，有各种方法可以在二维空间中定位潜艇。为了更有效地跟踪和攻击潜艇，目标的深度是一个关键因素。然而，到目前为止，找出潜艇的深度一直很困难。本文提出了一种利用 DIFAR（定向频率分析和记录）声纳浮标信息（例如在 CPA（最近接近点）时或之前的接触方位和目标的多普勒信号）估计潜艇深度的可能解决方案。通过将勾股定理应用于目标和 DIFAR 声纳浮标水听器之间的斜距和水平距离来确定目标的相对深度。斜距是使用多普勒频移和目标的速度计算出来的。水平距离可以通过对两个连续的接触方位和目标的行进距离应用简单的三角函数来获得。仿真结果表明，该算法受仰角影响，仰角由声纳浮标与目标之间的相对深度和水平距离决定，精确测量多普勒频移至关重要。关键词：深度估计，DIFAR（定向频率分析和记录）声纳浮标，水下目标，多普勒效应
DIFAR 处理的校准因子 - CANDIS PDF 服务
确定缩放因子所需的设备参数必须取自两个文件，即声纳浮标规格和接收器规格，这些信息在本说明中给出。无线电接收机鉴别器的一个参数常数的值已在实验室中得到实验验证。校准因子是根据设备参数确定的。结果表明，即使没有校准处理，如果要实现波束成形，来自 DIFAR 浮标的定向通道也必须相对于全向通道正确加权。
DIFAR 处理的校准因子 - CANDIS PDF 服务
建立比例因子所需的设备参数必须取自两个文件，即声纳浮标和接收器规范，并且此信息在本说明中提供。无线电接收鉴频器常数的参数值已在实验室中通过实验验证。校准系数是根据设备参数确定的。我们表明，即使处理未校准，如果我们想要实现波束形成，则必须根据全向信道对从 DIFAR 浮标发出的定向信道进行正确加权。
海军联合声呐报警器 OYS n88-NTSP-A-50-8910b/a...
（2）AN/SSQ-53E。AN/SSQ-53E DIFAR 声纳浮标集成了命令功能选择 (CFS)。通过 CFS，适当装备的 ASW 飞机可以向声纳浮标发送超高频 (UHF) 无线电命令。这些命令选择甚高频 (VHF) 操作（开/关）、水听器接收（恒定浅全向 (CSO)/正常）、自动增益控制 (AGC) 操作（开/关）和更改 RF 通道频率。CSO 是一种全向水听器，位于 45 英尺的深度设置处。它比普通的 DIFAR 水听器灵敏度低，但对躲避潜艇很有用。AGC 选择为操作员在嘈杂环境中操作提供了额外的灵活性。选择 VHF 操作和更改 RF 通道的能力增强了在沿海环境中的操作。此外，AN/SSQ-53E 还包括一个额外的 200 英尺 EFS 深度设置。
声呐浮标从二战到冷战的演变
主要的机载反潜战传感器——消耗性声纳浮标是在第二次世界大战期间为应对德国 U 型潜艇对大西洋上的盟军船只造成的毁灭性破坏而开发的。20 世纪 40 年代从飞机上扔出的简单无线电连接监听装置对空中反潜战产生了革命性的影响。在随后的几十年中，声学声纳浮标的发展遵循了多个方向。从第二次世界大战中第一个无源全向宽带声纳浮标 AN/CRT-1，到冷战时期的无源定向窄带声纳浮标 AN/SSQ-53 DIFAR 和 AN/SSQ-77 VLAD，以及主动定向声纳浮标 AN/SSQ-62 DICASS，声纳浮标的能力和战术部署不断发展，以应对日益复杂的苏联潜艇威胁。结合声纳浮标的发展及其不断改进的技术，以及其多种表现形式，对声纳浮标的发展进行了描述，以应对不断发展的威胁。阐述了从 CODAR 到 Julie and Jezebel 再到 DIFAR 的作战概念的进步，并讨论了水下声学和海洋环境的进步对声纳浮标设计的影响。声纳浮标是一种简单、可靠、廉价、技术复杂、适应性强且有效的设备，已生产了数百万台，并使用了近七十年。
空间噪声相关性对航母定位精度的影响
最常用的潜艇探测和定位手段之一是定向频率分析和记录 (DIFAR) 声纳浮标系统。这是一种被动系统，通过接收潜艇发射的声学信号、探测和定位潜艇来工作。近年来，DIFAR 声纳浮标还被用于追踪鲸鱼的迁徙并记录它们发出的声音（ McDonald，2004；Miller，2012；Greene Jr. 等，2004）。一般而言，DIFAR 声纳浮标配备有由五个水听器组成的水声天线，这些水听器由交叉的梯度水听器对和一个附加的中央水听器组成（Mallet，1975；Salamon，2004）。类似的没有中央水听器的天线系统也是已知的（Stover，1969；Salamon 等人，2000）。在本文中，作者将证明这两种解决方案都是正确的，并且在很宽的信噪比范围内提供类似的方位精度水平。与任何被动或主动声学系统一样，方位精度受噪声影响，其中噪声在声纳浮标的工作频率范围内（10 Hz 至 3 kHz）特别高（Salamon，2004；2006；Marszal 等人，2005）。了解
H:/Latex/Sonobouy ACEKF_UDRC_conference_paper_2012/Sonobouy ACEKF_UDRC_conf_2012.dvi
摘要 — 我们考虑了水下声源的 DIFAR 声纳浮标方位估计问题。基于标准反正切的方法利用不同通道的观测噪声之间的正交性来形成方位估计，并忽略了实际源信号的相关结构。在本文中，我们提出了一种新的状态空间技术，与标准反正切估计器相比，该技术利用源信号中的相关结构来实现增强的性能，特别是在低信噪比 (SNR) 条件下。使用一些实际信号类别的模拟支持了该分析。索引术语 — 方位估计、DIFAR 声纳浮标、增强型复卡尔曼滤波器、随机游走建模、复圆度、宽线性估计