喻 鹏，程锦房，张伽伟，肖大为

（海军工程大学 兵器工程学院，湖北 武汉 430033）

0 引言

源于舰船腐蚀、防腐电流的水下电场信号是舰船目标的重要暴露源[1-2]，可基于目标自身的电场矢量信息对目标进行定位，具体应用算法主要有解析反演和滤波估值[3-4]。

解析反演法即利用目标电场的信息，采用矢量计算的方式直接求出目标的位置信息，具有计算小，实时性好的特点，但受噪声和模型误差影响较大。目前更为有效的方式是滤波估值法，其主要是基于贝叶斯滤波框架，将目标定位问题建模为基于贝叶斯理论的最优估计问题。也就是基于观测方程和状态方程对目标实际状态不断进行最优估计，从而获取目标位置、速度、航向等信息，主要算法有卡尔曼滤波和粒子滤波以及它们的衍生算法。如文献[4]和[5]将扩展卡尔曼滤波算法（EKF，Extended Kalman Filter）应用于船舶的静电场跟踪，之后文献[6]又研究了电场传感器阵列的排列方式和传感器数量对电场目标跟踪误差的影响。文献[7]是基于GLRT（Generalised Maximum Likelihood Ratio Test）和蒙特卡洛准则，利用水下电场信息对目标位置、航向角等状态的估计。

可以看出，上述文献重点是从算法应用方面评估电场跟踪的效果，但是这种跟踪效果受环境噪声强度、观测站数量、目标模型误差等因素影响较大。为了从理论上分析不同参数对跟踪效果的影响，本文基于可观测分析理论，对单观测站条件下的电偶极子跟踪系统的可观测性和不同参数的可观测度进行分析，之后也对比了双观测站与单观测站在可观测度上的差异。……