《分散式海洋聲學網路感測理論與實驗研究》是依託浙江大學，由徐文擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：分散式海洋聲學網路感測理論與實驗研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：徐文
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
溫場、流場作為海洋動力環境要素，其有效測量技術一直受到關注。聲波是水下遙感遙測的主要手段，通過聲線傳播時間測量發展了海洋聲學層析技術，然而其系統複雜度高，分辨尺度有限。近年來針對區域高分辨環境測量的水聲感測網路概念迅速發展。由大量低成本、低功耗、小型節點組成具有一定空間拓撲結構的感測網，其感測功能實現有著與傳統方法不同的考慮，目前尚未建立類似於傳統聲納方程的系統設計、評估理論體系。項目以溫場、流場測量為目標，以包含移動節點的多節點分散式水聲感測網為研究對象，系統發展環境測量功能實現的節點及網路設計理論和性能評估方法，並通過構建實驗系統，開展水聲網感測理論的實驗研究。在建立水聲感測網路性能評估體系的基礎上，重點解決網路拓撲結構最佳化、高效信號體制設計、節點低複雜度環境反演算法等關鍵問題。通過本項目研究實現網路感測理論的突破，為水聲感測網路在實際海洋環境監測中的推廣套用奠定基礎。
結題摘要
項目以流場測量為目標，分散式水聲感測網路(Underwater Acoustic Sensor Network, UWSN)為研究對象，發展環境測量功能實現的網路設計理論和性能評估方法，並研製節點，構建實驗系統，開展水聲網感測理論的試驗研究。具體內容包括分散式聲學探測網路設計研究、UWSN框架下低複雜度節點處理算法研究、水下聲學感測系統平台研製、分散式目標探測的理論與方法研究等。取得了若干特色研究成果：(1)發展了分散式感測網路框架下的參數估計理論，提出了基於時空演化Kalman濾波與傳播時延差聲學層析的海洋流場估計與跟蹤方法；(2)創新發展了UWSN分散式估計方法，實現基於一致新息的分散式流速場估計；(3)針對分散式海洋環境參數測量的需求與特點，研發了UWSN試驗系統，並成功開展了海上試驗；(4)開展了面向分散式UWSN套用的聲源目標探測理論與技術研究，提出了能量測量模型下的伯努利隨機有限集序貫目標檢測跟蹤算法。通過本項目分散式網路聲學探測研究，豐富了分散式感測網路框架下的信息處理理論，為UWSN在實際海洋環境監測中的推廣套用奠定基礎，為實現大範圍、高分辨海洋環境參數測量和目標探測提供新的途徑。
